เป้าหมาย:
ประเภทบทเรียน:บทเรียนการประชุม
วิธีการสอน:ภาพ, วาจา, การปฏิบัติ
กมโอ:เครื่องฉายมัลติมีเดีย คอลเลกชันผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม จดหมายข่าวด้านสิ่งแวดล้อม บทเพลง: "ยกโทษให้ฉัน Earth" "Chistye Prudy" งาน การทดสอบ
การเชื่อมต่อแบบสหวิทยาการ:วิทยาศาสตร์วัสดุ (การผลิตพลาสติก สีย้อม แหล่งน้ำมัน องค์ประกอบและโครงสร้างของปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอน) การบำรุงรักษาและการซ่อมแซมยานพาหนะ ชีววิทยา นิเวศวิทยา ภูมิศาสตร์
ความคืบหน้าของบทเรียน
I. ช่วงเวลาขององค์กร(2 นาที) .
ครั้งที่สอง การอัพเดตความรู้อ้างอิง(5 นาที) .
ในปัจจุบัน ปัญหาการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากผลกระทบที่มีนัยสำคัญและมักจะเป็นหายนะจากกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ที่มีต่อธรรมชาติ
กิจกรรมการผลิตของมนุษย์ได้ก่อให้เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรงต่อชีวมณฑล ซึ่งเป็นเปลือกที่มีชีวิตของโลก โดยการรบกวนสมดุลทางนิเวศน์ที่ได้พัฒนาขึ้นระหว่างการดำรงอยู่ของโลก มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมในจิตใจของเรามีความเกี่ยวข้องหลักกับพิษของน้ำ อากาศ และที่ดิน ซึ่งอาจส่งผลโดยตรงต่อสุขภาพและความเป็นอยู่ของมนุษย์ อย่างไรก็ตาม มลพิษจากสารเคมีก็สามารถส่งผลกระทบทางอ้อมได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมากส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศ ซึ่งส่งผลต่อการผลิตอาหารตามลำดับ การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารอาหาร (ไนโตรเจน, ซัลเฟอร์, ฟอสฟอรัส, โพแทสเซียม ฯลฯ ) นำไปสู่การเสียชีวิตของประชากรบางกลุ่มและการแพร่พันธุ์อย่างรวดเร็วของประชากรกลุ่มอื่น
มลภาวะทางเคมีของสิ่งแวดล้อมเกิดจากปัจจัยดังต่อไปนี้:
III. รายงานของนักศึกษา(50 นาที)
วางแผน:
IV. การรวบรวมความรู้ (15 นาที)
งาน #1:เมื่อเชื้อเพลิง 1 กิโลกรัมถูกเผาในคาร์บูเรเตอร์ของรถยนต์ CO (II) 800 กรัมจะเข้าสู่อากาศ คำนวณมวลและปริมาตรของ CO ที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิง 100 กิโลกรัม
งาน #2:เป็นที่ยอมรับกันว่าในช่วงฤดูปลูกต้นไม้มีใบ 10 กิโลกรัมและสามารถทำให้เป็นกลางได้โดยไม่เสียหายมากกว่า 500 กรัม - SO 2, 250 - Cl 2, 700 กรัม - CO 2 คำนวณว่าต้นไม้ต้นเดียวสามารถทำให้ก๊าซเป็นกลางได้มากน้อยเพียงใด
งาน #3:ที่โรงกลั่น การเชื่อมต่อการสื่อสารที่รั่วทำให้เกิดการรั่วไหลของน้ำมันเบนซิน 1 หยดต่อวินาที การสูญเสียในเดือนนี้มีจำนวน 130 ลิตร ปีนี้จะขาดทุนเท่าไร? รถยนต์สามารถเดินทางด้วยเชื้อเพลิงที่สิ้นเปลืองได้นานแค่ไหนหากอัตราการสิ้นเปลือง 15 ลิตรต่อ 100 กม. การสูญเสียน้ำมันและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมอาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร?
งาน #4:หลังจากเสร็จสิ้นงานห้องปฏิบัติการเคมี เพื่อนของคุณเทสารรีเอเจนต์ที่ใช้แล้วลงในอ่างล้างจาน ไม่ใช่ภาชนะที่เตรียมไว้เพื่อการนี้โดยเฉพาะ คุณจะทำอย่างไร?
งาน #5:เด็กชายทำเทอร์โมมิเตอร์แตกเมื่อไม่มีพ่อแม่ เขาควรทำอย่างไร?
งาน #6:คุณจะทำอย่างไรถ้าเดินไปตามริมสระน้ำ แล้วเห็นถังขึ้นสนิมใกล้เตาผิงเก่า
เราประเมินงานที่ 4-6 ตามมาตรฐานทางศีลธรรมและจริยธรรมของพลเมืองรัสเซีย
V. เวทีสะท้อนแสง(5 นาที).
คุณไม่จำเป็นต้องลงนามในเอกสาร หากคุณเห็นด้วยกับข้อความ ให้ใส่เครื่องหมาย "+" ไว้ข้างๆ
การทดสอบการสะท้อนแสง
วี. สรุปบทเรียน(3 นาที).
มาสรุปบทเรียนกันดีกว่า แจ้งผลการเรียนให้นักเรียนทราบถึงผลงานในชั้นเรียน
ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว การบ้าน.
การเตรียมตัวสำหรับการทดสอบหมายเลข 9
เคมีและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
หลักสูตรวิชาเลือกสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 11
Alfiya Asadullovna Bogdanova ครูสอนเคมีประเภทวุฒิการศึกษาที่สอง MAOU “โรงเรียนมัธยมหมายเลข 50”
หมายเหตุอธิบาย
งานที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของโรงเรียนสมัยใหม่คือการจัดเตรียมนักเรียนให้มีความรู้ด้านสิ่งแวดล้อมอย่างลึกซึ้งเพื่อปลูกฝังทักษะของวัฒนธรรมพฤติกรรมด้านสิ่งแวดล้อมอย่างมีสติทั้งในที่ทำงานและที่บ้าน
เป้าหมายของเคมีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในโรงเรียนคือการได้รับความรู้และให้ความรู้แก่นักเรียนในทิศทางของการตอบสนองความต้องการของมนุษย์โดยรบกวนความสัมพันธ์และปฏิสัมพันธ์ตามธรรมชาติให้น้อยที่สุด แต่ละรุ่นจะต้องสามารถแก้ไขปัญหาของตัวเองได้ โดยรักษาทรัพยากรที่มีอยู่ไว้สำหรับคนรุ่นต่อไป
เครื่องมือที่ดีที่สุดในการแก้ปัญหาเหล่านี้คือโปรแกรมประวัติศาสตร์ท้องถิ่น แนวทางบูรณาการในการศึกษาดินแดนพื้นเมืองช่วยให้พัฒนาความรู้และทักษะเชิงลึกเกี่ยวกับเนื้อหาประวัติศาสตร์ท้องถิ่น เนื่องจากหลักสูตรประกอบด้วยคำอธิบายเกี่ยวกับวัตถุหลักของธรรมชาติและปัญหาของดินแดนพื้นเมือง การดำเนินการตามองค์ประกอบระดับภูมิภาคช่วยให้นักเรียนมุ่งสู่การจัดความรู้ส่วนบุคคลเกี่ยวกับดินแดนบ้านเกิดของตนจากการรับรู้โดยตรง การศึกษา ความรู้สึก ไปจนถึงความเข้าใจ
ประวัติศาสตร์ท้องถิ่นให้นักศึกษามีส่วนร่วมในงานวิจัยอย่างอิสระ เผยให้พวกเขาเห็นถึงความริเริ่มของดินแดนบ้านเกิด ความงดงามของธรรมชาติ และปลูกฝังความรักต่อดินแดนแห่งนี้ ประวัติศาสตร์ท้องถิ่นได้ผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากได้รับความสำคัญในทางปฏิบัติ เพิ่มอำนาจของโรงเรียน และเชื่อมโยงโรงเรียนกับผู้อยู่อาศัยในพื้นที่โดยรอบอย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น
สาเหตุหลักประการหนึ่งของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมคือการสะสมของโลหะหนักที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง เถ้าที่เหลือหลังจากการเผาถ่านหินหนึ่งตันประกอบด้วยสังกะสีโดยเฉลี่ย 200 กรัม, โคบอลต์ 300 กรัม, นิกเกิล 700 กรัม, ยูเรเนียม 400 กรัม, ตะกั่ว 100 กรัม; พบวาเนเดียม ปรอท และสารหนูมากถึง 65% ในเถ้าน้ำมัน
การคมนาคมในเมืองยังเป็นหนึ่งในแหล่งที่มาหลักของมลพิษทางอากาศ การปล่อยไอเสียรถยนต์มีไนโตรเจนออกไซด์ NO(ครั้งที่สอง), เลขที่ 2 ( IV) , คาร์บอนมอนอกไซด์ CO(ครั้งที่สอง) ไฮโดรคาร์บอน
หลักสูตรนี้ใช้เวลา 34 ชั่วโมง และเหมาะสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 11 ที่แสดงความสนใจในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติเพื่อจุดประสงค์ในการจัดฝึกอบรมก่อนสายอาชีพ ความรู้และทักษะที่ได้รับระหว่างหลักสูตรจะช่วยในการเลือกอาชีพและเข้ามหาวิทยาลัยในคณะเทคโนโลยีเคมี
งาน:
เจาะลึกและขยายความรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับองค์ประกอบ โครงสร้าง คุณสมบัติของสาร ปฏิกิริยาระหว่างสารกับสิ่งแวดล้อม
การเปิดเผยกลไกของกระบวนการทางชีวธรณีเคมีในวัฏจักรธรรมชาติขององค์ประกอบ
การพัฒนาทักษะเพื่อรับความรู้อย่างอิสระ
การพัฒนาทักษะการทดลอง
ให้นักศึกษามีส่วนร่วมในงานวิจัยเพื่อศึกษาปัญหาสิ่งแวดล้อม
องค์ประกอบเนื้อหา: การเรียนรู้แนวคิดและวิธีการประเมินสิ่งแวดล้อม การแก้ปัญหาและปัญหาสิ่งแวดล้อม
เทคโนโลยีการฝึกอบรม: เทคโนโลยีการเล่นเกม
วิธีการสอน:
เจริญพันธุ์
ใช้ได้จริง
แสดงให้เห็นอย่างชัดเจน
งานอิสระ
รูปแบบการจัดกิจกรรม: กลุ่ม, รายบุคคล, คู่, หน้าผาก.
รูปแบบการจัดอบรม: บทสนทนา เกมธุรกิจ ชั้นเรียนภาคปฏิบัติ สัมมนา
เกณฑ์การประเมินผลลัพธ์ที่คาดหวัง: การคุ้มครองผลงานสร้างสรรค์
ติดตามความเคลื่อนไหวที่น่าสนใจ: แบบสอบถามการทดสอบคำตอบสำหรับคำถาม
แบบฟอร์มการรายงานตัวสำหรับนักศึกษา: การป้องกันบทคัดย่อและงานสร้างสรรค์ในการประชุมทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติ
ข้อกำหนดสำหรับผลลัพธ์การเรียนรู้
หลังจากเรียนวิชาเลือกวิชาเคมีและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแล้ว นักศึกษาจะต้อง:
ทราบ ปัญหาสิ่งแวดล้อมทางเคมี การติดตามสิ่งแวดล้อม การจำแนกมลพิษ มาตรฐานคุณภาพสิ่งแวดล้อม ชนิดและวิธีการทำให้สารบริสุทธิ์ พลังงานด้านสิ่งแวดล้อมและเคมี การตรวจติดตามอากาศในสิ่งแวดล้อม เทคโนโลยีการทำน้ำให้บริสุทธิ์ การใช้อย่างมีเหตุผล และการปกป้องทรัพยากรน้ำ
สามารถ ทำการทดลอง กำหนดมลพิษทางอากาศตามหิมะปกคลุมโดยใช้วิธีการบ่งชี้ไลเคน วิเคราะห์ผลการทดลองที่สังเกตได้ ให้คำแนะนำเกี่ยวกับผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ของการทดลอง กำหนดค่า pH ของสารละลาย จัดการอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ ปฏิบัติตามกฎความปลอดภัย บันทึกผลการสังเกตและการทดลอง
เนื้อหาหลักสูตร
การแนะนำ (3 ชั่วโมง)
ปัญหาเคมีและสิ่งแวดล้อม การตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม ปฏิสัมพันธ์ในระบบการผลิต "สิ่งแวดล้อม" แนวทางสมัยใหม่ในการสร้างเทคโนโลยีที่สิ้นเปลืองพลังงานและทรัพยากรต่ำ
หัวข้อที่ 1. มลพิษและแหล่งที่มา (5 ชั่วโมง)
ที่เก็บมลพิษทางสิ่งแวดล้อม การจำแนกประเภทของสารมลพิษ กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม: คำนึงถึงหลายเส้นทางของมลภาวะและการทำให้องค์ประกอบของชีวมณฑลบริสุทธิ์ในตัวเองเมื่อประเมินผลที่ตามมาของผลกระทบต่อมนุษย์ การพัฒนาแนวทางทางวิทยาศาสตร์ในการควบคุมผลกระทบต่อมนุษย์โดยคำนึงถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม มาตรฐานคุณภาพสิ่งแวดล้อม แหล่งที่อยู่กับที่และไม่นิ่ง หลักการสะสมทางชีวภาพ ประเภทและวิธีการทำให้สารบริสุทธิ์ สิ่งอำนวยความสะดวกการรักษา
หัวข้อที่ 2. ด้านนิเวศวิทยาและเคมีของพลังงาน (6 ชั่วโมง)
แง่มุมทางนิเวศวิทยาและเคมีของพลังงาน แหล่งเชื้อเพลิงและพลังงาน ปัญหาทางนิเวศวิทยาของปฏิกิริยาการเผาไหม้ มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมระหว่างการสกัด การขนส่ง การจัดเก็บ และการแปรรูปวัตถุดิบเชื้อเพลิง
แหล่งพลังงานทางเลือก: ไฟฟ้าพลังน้ำ นิวเคลียร์ เทอร์โมนิวเคลียร์ พลังงานแสงอาทิตย์ ปัญหาและแนวโน้มการพัฒนา
การขนส่งทางถนนและปัญหาสิ่งแวดล้อม
รถยนต์ไฟฟ้า มีอนาคตไหม?
หัวข้อที่ 3 อากาศและการป้องกัน (6 ชั่วโมง)
บรรยากาศ. องค์ประกอบของอากาศ ผลิตภัณฑ์เคมีหลักที่ถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศโดยเทคโนโลยี (ออกไซด์ของคาร์บอน, ซัลเฟอร์, ไนโตรเจน, ตะกั่ว, ปรอท)
สาเหตุของการทำลายชั้นโอโซน ภาวะเรือนกระจก หมอกควันโฟโตเคมี
มลพิษทางอากาศ มลพิษทางรังสี มลพิษทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากขยะในครัวเรือน ปัญหาขยะอุตสาหกรรม
วิธีการทำความสะอาดการปล่อยก๊าซ การควบคุมคุณภาพสิ่งแวดล้อมทางนิเวศวิทยา การตรวจติดตามอากาศสิ่งแวดล้อม การป้องกันบรรยากาศ โปรแกรมระดับภูมิภาคสำหรับการปกป้องบรรยากาศ
งานภาคปฏิบัติครั้งที่ 1
“การหาค่ามลพิษทางอากาศโดยการคลุมดิน”
งานภาคปฏิบัติหมายเลข 2
“การกำหนดมลพิษทางอากาศด้วยวิธีทะเบียนรถยนต์”
งานภาคปฏิบัติหมายเลข 3
“การหาค่ามลพิษทางอากาศโดยใช้ไลเคน (ไลเคนบ่งชี้)”
หัวข้อที่ 4. น้ำและการป้องกัน (9 ชั่วโมง)
การกระจายตัวของน้ำบนโลก แหล่งน้ำของประเทศ น้ำในชีวิตประจำวัน อุตสาหกรรม เกษตรกรรม ธรรมชาติ
องค์ประกอบของน้ำ คุณสมบัติผิดปกติของน้ำ น้ำกลั่น. หนักน้ำ.
วิธีการทำน้ำให้บริสุทธิ์ แนวโน้มการพัฒนาระบบบำบัดน้ำ เทคโนโลยีการทำน้ำให้บริสุทธิ์ (การทำให้น้ำอ่อน, การบำบัดน้ำด้วยความร้อน, แม่เหล็ก, การฆ่าเชื้อด้วยโอโซน, การบำบัดน้ำด้วยคลอรีน) วิธีการบำบัดน้ำ
งานภาคปฏิบัติหมายเลข 4
“การหาค่า pH ของน้ำโดยใช้ตัวชี้วัด”
ทัศนศึกษาในหัวข้อ : “โรงบำบัดเมือง”
แผนหลักสูตร
ชื่อหัวข้อ
จำนวนชั่วโมง
รวมทั้ง
แบบฟอร์ม
องค์กรต่างๆ
บรรยาย
ทัศนศึกษา
ฝึกฝน
การแนะนำ
บทเรียนการบรรยายการสนทนาการอภิปราย
มลพิษและแหล่งที่มา
บทเรียน-บรรยาย บทเรียน-สัมมนา การอภิปราย
แง่มุมทางนิเวศวิทยาและเคมีของพลังงาน
บทเรียน-สัมมนา บทเรียน-บรรยาย การอภิปราย
อากาศและการป้องกัน
บทเรียน-บรรยาย บทเรียน-สัมมนา บทเรียน-เวิร์คช็อป การอภิปราย
น้ำและการป้องกัน
บทเรียน-บรรยาย การสนทนา การอภิปราย บทเรียน-สัมมนา บทเรียน-เวิร์คช็อป การทัศนศึกษา
การจัดทำบทคัดย่องานวิจัย
เทศกาลนานาชาติ “ดวงดาวแห่งศตวรรษใหม่” - 2556
วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ (อายุ 14 ถึง 17 ปี)
งานวิจัยในหัวข้อ:
“ปัญหาเคมีและสิ่งแวดล้อม
สิ่งแวดล้อม"
จบโดย: Natalya Konnycheva อายุ 17 ปี
นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 11
MOBU "NSOSH หมายเลข 1"
หมู่บ้าน Novosergievka ภูมิภาค Orenburg
บทนำ…………………………………………………………………………………………………………………………… 3 หน้า
ปัญหาเคมีและสิ่งแวดล้อม…………......................5 หน้า
1. มลพิษจากมนุษย์ . ประเภทของมลพิษและระดับของมัน
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม…………………………………………. ....5 หน้า
1.1. การผลิตสารเคมีและพลังงาน………………...................................5 หน้า
2. ปัญหาสารเคมี-ระบบนิเวศและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม.........7 หน้า
2.1. ปัญหาสารเคมีและระบบนิเวศและการปกป้องบรรยากาศ………7 หน้า
2.2. ปัญหาทางเคมี-นิเวศวิทยาและการปกป้องชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์.................11 หน้า
2.3. ปัญหาทางเคมีและนิเวศน์และการปกป้องไฮโดรสเฟียร์และ
เปลือกโลก……………………………………………………………...12 น.
2.4. ผลกระทบที่เป็นอันตรายของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อสุขภาพของมนุษย์………. .13 หน้า
สรุป……...………………………………………………………..17 น.
รายการวรรณกรรมที่ใช้แล้ว………………………………….. 18 หน้า
ใบสมัคร................................................. ................................................ ..................19 น.
การแนะนำ
ปัจจุบัน ในช่วงหลังรัสเซียเปลี่ยนผ่านไปสู่ระบบเศรษฐกิจแบบตลาด การจัดการสิ่งแวดล้อมโดยทั่วไปและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะกำลังตกอยู่ในวิกฤติร้ายแรง
ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เครื่องราชกกุธภัณฑ์ทางสังคมและเศรษฐกิจ การไม่รู้หนังสือทางเคมีและสิ่งแวดล้อมของประชากรส่วนสำคัญ และทัศนคติของผู้บริโภคที่มีต่อธรรมชาติ ได้นำไปสู่ความจริงที่ว่าความสมดุลระหว่างธรรมชาติและสังคมถูกรบกวน ในปัจจุบัน ในยุคของวิกฤตสิ่งแวดล้อมโลก อาการต่างๆ เหล่านี้ได้แก่ มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เป็นอันตราย ทรัพยากรธรรมชาติลดลง การสูญพันธุ์ของพืชและสัตว์หลายชนิด สุขภาพเสื่อมโทรม และการแพร่กระจายของโรคร้ายในคน ปัญหาสิ่งแวดล้อมทั่วโลก ได้แก่ ชั้นโอโซนลดลง ภาวะเรือนกระจกที่เพิ่มมากขึ้น และภาวะโลกร้อนที่เกี่ยวข้อง ฝนกรด การทำลายล้างต่อชีวิต ความเสื่อมโทรมของพื้นที่อุดมสมบูรณ์ ความอดอยากโปรตีน และการขาดแคลนทรัพยากรพลังงานทวีความรุนแรงมากขึ้น ปัญหาเหล่านี้และปัญหาอื่น ๆ ที่สำคัญอย่างยิ่งต่อมนุษย์และชีวมณฑล เกิดขึ้นเนื่องจากกิจกรรมทางเศรษฐกิจที่กระตือรือร้นแต่ไม่สมเหตุสมผลของมนุษย์เอง ซึ่งทำให้สมดุลในธรรมชาติเสียไป อย่างไรก็ตาม ปัญหาเหล่านี้ยังคงแก้ไขได้หากมนุษย์มีทัศนคติต่อธรรมชาติอย่างมีสติ ปัญหาความสมดุลระหว่างธรรมชาติและสังคมกลายเป็นเรื่องที่น่าสนใจและเกี่ยวข้องกับฉันและเพื่อนร่วมชั้น ในระหว่างการสำรวจ (23 คน) คำถาม: “คุณรู้อะไรเกี่ยวกับปัญหาสารเคมีและสิ่งแวดล้อมของสิ่งแวดล้อมบ้าง”
ได้รับการตอบรับเชิงบวกจาก 10 คน สำหรับคำถาม: “ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์หรือไม่” - ได้รับการตอบรับอย่างเป็นเอกฉันท์ ดังนั้นเราจึงตัดสินใจรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นและดำเนินการวิจัยในหัวข้อ: “ปัญหาเคมีและสิ่งแวดล้อมสิ่งแวดล้อม”
จากการศึกษาวรรณกรรมพบว่าความรู้ของคนในด้านนี้ค่อนข้างกว้างขวาง แต่ถึงแม้จะมีข้อมูลจำนวนมาก แต่เราก็ยังต้องพัฒนาคำถามอีกมากมายในรายละเอียด ความขัดแย้งหลายประการเกิดขึ้นจากสิ่งนี้:
ระหว่างความต้องการความรู้ทางทฤษฎีในด้านนี้กับความไม่เพียงพอ
ระหว่างความต้องการทักษะการวิจัยกับการขาดทักษะดังกล่าว
ระหว่างความต้องการมีความรู้ด้านสิ่งแวดล้อมและขาดวัฒนธรรมด้านสิ่งแวดล้อม
งานวิจัยของฉันมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาปัญหาทางเคมีและสิ่งแวดล้อม และทิศทางหลักของการปกป้องสิ่งแวดล้อม ผลกระทบของมลพิษที่มีต่อสุขภาพของมนุษย์
วัตถุประสงค์การศึกษา: ปัญหาทางเคมีและสิ่งแวดล้อมของสิ่งแวดล้อม
หัวข้อวิจัย: มลพิษจากมนุษย์ , ระดับของผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
ตามวัตถุประสงค์และหัวข้อของการศึกษา มีการเสนอสมมติฐาน: “หากคุณรู้ว่ามลพิษจากมนุษย์ส่งผลต่อธรรมชาติอย่างไร คุณก็สามารถปกป้องตนเองจากมลพิษและการสะสมในสิ่งแวดล้อมได้อย่างสมเหตุสมผล”
วัตถุประสงค์หลักของการศึกษาได้รับการกำหนดไว้อย่างเพียงพอตามวัตถุประสงค์ วัตถุประสงค์ และหัวข้อของการศึกษา:
– วิเคราะห์วรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์และระเบียบวิธีเกี่ยวกับปัญหานี้
– ค้นหาผลกระทบของมลพิษที่เกิดจากมนุษย์ต่อพืชและร่างกายมนุษย์
– ระบุมาตรการที่ส่งเสริมการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
– จัดทำหนังสือเล่มเล็กในหัวข้อ “ปัญหาเคมีและสิ่งแวดล้อม”
ขั้นตอนการทำงาน:
1. ศึกษาวรรณกรรมเกี่ยวกับปัญหา
2. การศึกษาผลกระทบของมลพิษจากมนุษย์ที่มีต่อสิ่งแวดล้อม
ในระหว่างการวิจัยใช้วิธีการดังต่อไปนี้:
1. เชิงทฤษฎี (การวิเคราะห์และสังเคราะห์ข้อมูลวรรณกรรมเกี่ยวกับปัญหาการวิจัย)
2. เชิงประจักษ์ (แบบสอบถาม การสังเกต การสนทนา)
3. วิธีการวิเคราะห์เชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของข้อมูลการทดลอง (การประมวลผลผลลัพธ์ทางสถิติ)
4. การทดลอง (ทำการทดลองทางเคมี)
5. ใช้งานได้จริง (ตีพิมพ์หนังสือเล่มเล็ก)
เคมีและสิ่งแวดล้อม ปัญหาสิ่งแวดล้อม
1. มลพิษจากมนุษย์. ประเภทของสารมลพิษและระดับของผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
การสัมผัสกับมลภาวะต่างๆ ก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก มลพิษแบ่งออกเป็นทางกายภาพ เคมี และชีวภาพ ตามประเภทของมลพิษ ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของมลพิษ สิ่งเหล่านี้อาจเป็นได้ทั้งทางธรรมชาติหรือโดยมนุษย์ที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ในสิ่งแวดล้อม ขอบเขตของผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตขึ้นอยู่กับความเป็นพิษและการคงอยู่ของสารมลพิษ
มลภาวะทางกายภาพ:แม่เหล็กไฟฟ้า, กัมมันตภาพรังสี, เสียง, ความร้อน
สารเคมีปนเปื้อน:ของเสียและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการผลิตสารเคมี ขยะในครัวเรือน มลพิษ (pollutants) เป็นต้น
สารปนเปื้อนทางชีวภาพ:มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมจากสิ่งมีชีวิต (แบคทีเรีย จุลินทรีย์ แมลง พืช ฯลฯ) และผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญ ของเสียทางการเกษตร
มลภาวะทางธรรมชาติที่เกิดจากกระบวนการทางธรรมชาติ (ภัยธรรมชาติ กระบวนการทางสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ - การผุกร่อนของหิน วัฏจักรธรณีเคมีของสสาร ฯลฯ)
มลพิษจากมนุษย์ –นี่เป็นผลมาจากกิจกรรมทางเศรษฐกิจ: พลังงาน การขนส่ง เคมี การกลั่นน้ำมันและการผลิตอื่น ๆ การเกษตร ศูนย์สาธารณูปโภค ทัศนคติของผู้บริโภคต่อธรรมชาติ ฯลฯ
สาเหตุหลักของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมคือปัจจัยทางมานุษยวิทยา - กิจกรรมของมนุษย์ที่กระตือรือร้น แต่ไม่เหมาะสมเสมอไป ปัจจุบันชีวมณฑลเกือบทั้งหมดเกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิต ควบคู่ไปกับความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
การใช้ทรัพยากรแร่อย่างเข้มข้น (ป่าไม้ ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ น้ำ แร่ธาตุ ฯลฯ) กำลังเพิ่มมากขึ้น ในเวลาเดียวกัน การจัดการสิ่งแวดล้อมอย่างไม่มีเหตุผลทำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ทรัพยากรหมดไป และการพังทลายของดิน
การผลิตสารเคมีและพลังงาน
สิ่งแวดล้อมมีการปนเปื้อนอย่างมากจากของเสีย การปล่อยก๊าซเรือนกระจก และผลิตภัณฑ์เคมี
สารเคมีมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมมีแหล่งที่มาที่แตกต่างกัน: แหล่งที่มาของสารพิษที่เป็นโลหะ (Hg, Pb ฯลฯ) และมลพิษทางอากาศที่ไม่ใช่โลหะ (NO2 และไนโตรเจนออกไซด์อื่นๆ, SO2, H3S และสารอื่นๆ) ที่ปล่อยออกมาจากกรดซัลฟิวริกและพืชโลหะวิทยา กระบวนการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ และอื่นๆ มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมรวมถึงผลิตภัณฑ์เคมีหลายชนิด: สารประกอบออร์กาโนคลอรีน (ดีดีที ฯลฯ) สารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัส (คาร์โบฟอส คลอโรฟอส ฯลฯ) สารออกฤทธิ์ ฟีนอล สารประกอบปรอทอนินทรีย์ สาเหตุของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมทางอุตสาหกรรมก็คืออุตสาหกรรมเคมีจำนวนหนึ่งใช้เทคโนโลยีที่ล้าสมัย งานของพวกเขาไม่สอดคล้องกับระบบเทคโนโลยีที่อนุญาตและความเข้มข้นของการปล่อยก๊าซสูงสุดที่อนุญาตเสมอไป และสิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัดไม่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ สถานที่ตั้งของโรงงานผลิตและการใช้วัตถุดิบและพลังงานมักมีความคิดไม่ดีและไม่ทำกำไร แหล่งที่มาหลักของกระบวนการทำลายธรรมชาติคือเส้นทางการพัฒนาการผลิตที่กว้างขวางและการคิดเชิงเทคโนแครตของผู้คน
ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการผลิตสารเคมีสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่ม คือ
มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากเทคโนโลยีและอุปกรณ์ที่ไม่สมบูรณ์ การไม่ปฏิบัติตามกระบวนการทางเคมี-เทคโนโลยี และของเสียที่เกี่ยวข้อง อุบัติเหตุ การปล่อยมลพิษ
ผลกระทบด้านมลพิษของผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมระหว่างการขนส่งและการใช้งานในภาคอุตสาหกรรมและในครัวเรือน
ปัญหาการรีไซเคิลขยะอุตสาหกรรมและครัวเรือน
ในเวลาเดียวกันเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องใส่ใจกับความจริงที่ว่าลักษณะทางเคมีของปัญหาสิ่งแวดล้อมมากมายการมีส่วนร่วมอย่างกว้างขวางของเคมีในด้านต่าง ๆ ของชีวิตมักจะทำให้ในสายตาของผู้คนเป็นผู้กระทำผิดหลักของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมและการเสื่อมสภาพของ สาธารณสุขทำให้เกิดความกลัวทุกอย่างเกี่ยวกับสารเคมี (เคมีบำบัด) และความเชื่อของหลายๆ คนว่าเคมีเป็นสาเหตุหลักของภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อม
การกล่าวโทษเคมีและการผลิตสารเคมีและผลิตภัณฑ์ของพวกเขาทำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ผู้คนลืมเกี่ยวกับบทบาทสองประการของเคมีและอุตสาหกรรมเคมี ในด้านหนึ่ง การผลิตสารเคมีก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมด้วยของเสีย การปล่อยมลพิษ และผลิตภัณฑ์การผลิตที่เป็นอันตราย ในทางกลับกัน วิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมเคมีใช้โอกาสพิเศษในการสังเคราะห์สารที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ สร้างวิธีการในการปกป้องสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ และวิธีการกำจัดของเสีย ปัญหาของการรีไซเคิลขยะในครัวเรือน การเปลี่ยนสารอันตรายแต่สำคัญ (สำหรับอุตสาหกรรม ยา การเกษตร และอุตสาหกรรมอื่นๆ) ด้วยสารที่ปลอดภัยกว่ากำลังได้รับการแก้ไข
พลังงานนิวเคลียร์ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมด้วยไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี (นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี) ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์ที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ในเวลาเดียวกัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ดำเนินการตามปกติจะเพิ่มการแผ่รังสีพื้นหลังเพียง 0.01% ในขณะที่การผลิตไฟฟ้าพลังความร้อนก่อให้เกิดมลพิษจำนวนมากและไม่เอื้ออำนวยต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า แม้แต่โรงเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และโรงไฟฟ้าพลังลมขนาดเล็กที่สะอาดกว่านั้นก็คือโรงเก็บพลังงานลม แต่ก็ไม่สามารถตอบสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าได้
ปัญหาเคมีนิเวศวิทยาและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
เราอาศัยอยู่ในชีวมณฑลของโลก ชีวมณฑลเป็นเปลือกพิเศษของโลกซึ่งเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่ก่อตัวขึ้น มีความเกี่ยวข้องกับบรรยากาศ อุทกสเฟียร์ และธรณีภาค ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต เนื้อหาทางชีวชีวเคมีก่อตั้งขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ V.I. เวอร์นาดสกี้.
ชีวมณฑลคือแหล่งที่อยู่อาศัย การแพร่กระจาย และปฏิสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตและในหมู่พวกมันเอง
บทบาทหลักในส่วนต่อประสานเหล่านี้และในชีวมณฑลนั้นมีองค์ประกอบทางเคมี: H, C, N, O, S, P, F, Cl, Al, Si องค์ประกอบห้าประการแรกคือออร์กาโนเจน
ชีวมณฑลไม่เพียงแต่เป็นสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังเป็นผลผลิตจากสิ่งมีชีวิตอีกด้วย สิ่งนี้เป็นการยืนยันความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตในชีวมณฑล การพิจารณาปัญหาสิ่งแวดล้อมจำเป็นต้องบูรณาการความรู้ทางวิทยาศาสตร์ด้านเคมีและชีววิทยา ธรณีฟิสิกส์ ภูมิศาสตร์ สังคมวิทยา และสาขาวิชาวิทยาศาสตร์อื่นๆ
เคมีไม่ได้นิ่งเฉยต่อชีวมณฑล ผลิตภัณฑ์จากการผลิตสารเคมีและกิจกรรมมานุษยวิทยาอื่น ๆ ก่อให้เกิดมลพิษและทำให้ส่วนประกอบต่าง ๆ ของมันบริสุทธิ์ (บรรยากาศ เปลือกโลก และไฮโดรสเฟียร์) ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ รวมถึงวัฏจักรของสารในธรรมชาติ ก็มีอิทธิพลอย่างมากต่อมลภาวะทางเคมีเช่นกัน (ภาคผนวก 1)
ปัญหาสารเคมีและระบบนิเวศและการปกป้องบรรยากาศ
บรรยากาศเปรียบเสมือนเปลือกก๊าซที่ล้อมรอบโลก ซึ่งเป็น “ปอด” ของโลกของเรา ชั้นล่างสุด (สูงถึง 8–12 กม.) ซึ่งภูมิอากาศของโลกส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้น เรียกว่าโทรโพสเฟียร์ เราอาศัยอยู่ที่ด้านล่างของมหาสมุทรอากาศในชั้นโทรโพสเฟียร์ อากาศเป็นระบบหลายองค์ประกอบ
ส่วนประกอบถาวรของอากาศ ได้แก่ ไนโตรเจน (78.1%) ออกซิเจน (20.9%) อาร์กอน (0.93%) รวมทั้ง CO2 (0.03%) และก๊าซอื่นๆ บางชนิด
ส่วนประกอบที่แปรผันของอากาศ ได้แก่ ไอน้ำ ร่องรอยของสารในชั้นบรรยากาศบางชนิด (โอโซน สารที่มีต้นกำเนิดทางชีวภาพและธรณีเคมี สารพิษและสารพิษ - ผลิตภัณฑ์ที่มาจากมนุษย์) ไอน้ำเป็นองค์ประกอบสำคัญของอากาศ การกระจายตัวของไอในชั้นผิวของอากาศขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี สภาพภูมิอากาศ ระดับความสูง และตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่
บรรยากาศสามารถทำความสะอาดตัวเองและรักษาตัวเองได้ สารที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศตามธรรมชาติ (ของเสียจากแบคทีเรียและสาหร่าย การปะทุของภูเขาไฟ ฯลฯ) จะถูกกำจัดออกไปเนื่องจากความสมดุลแบบไดนามิกในชีวมณฑล การปล่อยก๊าซอุตสาหกรรมและมนุษย์อื่น ๆ ซึ่งนำไปสู่การปล่อยก๊าซมากเกินไปสู่ชั้นบรรยากาศ นำไปสู่การหยุดชะงักของสมดุลแบบไดนามิกและการปรากฏตัวของปัญหาสิ่งแวดล้อม
แหล่งที่มาหลักของมลพิษทางอากาศคือ:
โรงไฟฟ้าและโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากการเผาไหม้ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และน้ำมัน
การผลิตสารอนินทรีย์และโลหะวิทยา การสังเคราะห์อนินทรีย์ทางอุตสาหกรรม
ขนส่ง;
ภาคเทศบาล (ขยะในบ้าน, ท่อน้ำทิ้ง, ฯลฯ );
เกษตรกรรม.
ทุกปีมีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย 2.3 พันล้านตันถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ:
CO (48.5%), ไนโตรเจนออกไซด์ NO, NO2 (15%), SO2 (14.9%), อนุภาค (13.6%), ไฮโดรคาร์บอน (8%) ส่วนแบ่งการปล่อยก๊าซอุตสาหกรรมคือ 14% การปล่อยมลพิษจากการขนส่ง - 44% การปล่อยความร้อน - 20% ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ของเสีย - 5% ของเสียทางการเกษตรและแหล่งอื่น ๆ - 17% ผลที่ตามมาของมลพิษเหล่านี้คือปัญหาสิ่งแวดล้อมร้ายแรง
ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดของชั้นบรรยากาศ : การก่อตัวของหมอกควัน (พิษและโฟโตเคมีคอล); มลภาวะในบรรยากาศที่มีสารพิษ ฝนกรด การทำลายชั้นโอโซน ภาวะเรือนกระจก
หมอกควัน(จากภาษาละติน ควัน - ควัน, การสูบบุหรี่, หมอก - หมอก) คือการรวมกันของส่วนประกอบที่เป็นก๊าซ ของเหลว และของแข็ง ซึ่งก่อให้เกิดละอองลอยพิษ (หมอก ควัน) ในชั้นพื้นดินของบรรยากาศ
ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของมลพิษ หมอกควันพิษ และเคมีโฟโตเคมี
หมอกควันพิษ -เป็นหมอกควันที่เกิดจากความเข้มข้นของ SO2 ในบรรยากาศที่เพิ่มขึ้น แหล่งที่มาหลักของ SO2 คือ: CHP; การปล่อยก๊าซจากการผลิตโลหะ การผลิตเซลลูโลสโดยใช้วิธีซัลไฟต์
การสะสมของ SO2 ในอากาศจะมาพร้อมกับการก่อตัวของกรดซัลฟิวริกและกรดซัลฟูรัส ซึ่งเมื่อมีความชื้นสูง จะดึงดูดเขม่าและฝุ่นละออง ทำให้เกิดหมอกหนาที่เรียกว่าหมอกควันพิษ เรียกอีกอย่างว่า "หมอกควันในลอนดอน" เพื่อรำลึกถึงโศกนาฏกรรมในปี 1952 ซึ่งมีผู้เสียชีวิต 3,200 รายในลอนดอน หมอกควันพิษเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อผู้ที่เป็นโรคทางเดินหายใจ ซึ่งจะทำให้โรคหลอดลมอักเสบแย่ลง ความเสียหายหลักต่อสิ่งแวดล้อมเกิดจากการออกซิเดชันของ SO2 เข้าไปใน SO3 และ H3SO4 และ H3SO3 ที่เกิดขึ้นในบรรยากาศ ซึ่งทำให้เกิดฝนกรด
หมอกควันเคมีโฟโตเคมี -เป็นส่วนผสมของสารที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยารีดอกซ์ (ไฮโดรคาร์บอน อัลดีไฮด์ ไนโตรเจนออกไซด์ ออกซิเจน และโอโซน) และการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายจากการทำงานของยานพาหนะ ปฏิกิริยาของสารเหล่านี้ภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ทำให้เกิดสารประกอบที่เป็นพิษสูง เรียกรวมกันว่าเปอร์รอกซีเอซิลไนเตรต (PAN) ทำให้เกิดการระคายเคืองอย่างรุนแรงต่อทางเดินหายใจและดวงตา เนื่องจากเมื่อสัมผัสกับน้ำจะก่อให้เกิดกรดและอนุมูลอิสระต่างๆ ซึ่งสร้างความเสียหายเมื่อสัมผัสกับเนื้อเยื่อที่มีชีวิต
เปลือกโลกที่มีชีวิตได้รับความเสียหายร้ายแรง ละเมิดความสมดุลทางนิเวศน์ที่ได้พัฒนาขึ้นระหว่างการดำรงอยู่ของโลก มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมในจิตใจของเรามีความเกี่ยวข้องหลักกับพิษของน้ำ อากาศ และที่ดิน ซึ่งอาจส่งผลโดยตรงต่อสุขภาพและความเป็นอยู่ของมนุษย์ อย่างไรก็ตาม มลพิษจากสารเคมีก็สามารถส่งผลกระทบทางอ้อมได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมากส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศ ซึ่งส่งผลต่อการผลิตอาหารตามลำดับ การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารอาหาร (ไนโตรเจน, ซัลเฟอร์, ฟอสฟอรัส, ไนโตรเจน ฯลฯ ) นำไปสู่การเสียชีวิตของประชากรบางกลุ่มและการแพร่พันธุ์อย่างรวดเร็วของประชากรบางกลุ่ม
มลภาวะทางเคมีของสิ่งแวดล้อมเกิดจากปัจจัยดังต่อไปนี้:
1) ความเข้มข้นของสารอาหารเพิ่มขึ้นเนื่องจากการปล่อยสิ่งปฏิกูลและปุ๋ยที่ไหลบ่าจากทุ่งนา ทำให้เกิดการพัฒนาอย่างรวดเร็วของสาหร่ายและความไม่สมดุลในระบบนิเวศที่มีอยู่
2) พิษจากน้ำ ดิน และอากาศจากของเสียจากการผลิตสารเคมี
3) ผลกระทบต่อน้ำและดินของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิง ส่งผลให้คุณภาพอากาศลดลงและทำให้เกิดฝนกรด
4) การปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นในอากาศ น้ำ และดินด้วยกากกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตอาวุธนิวเคลียร์และพลังงานปรมาณู
5(การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และสารเคมีทำลายโอโซน ซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือการก่อตัวของหลุมโอโซน
การปนเปื้อนของแร่ธาตุ:
1) สารประกอบโลหะ (เป็นพิษสูง - ตะกั่ว, ปรอท, ดินหายาก - แคดเมียม, ซีลีเนียม, ลิเธียม ฯลฯ ) ซึ่งเป็นผลมาจากการที่เมื่อเกินความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต (MPC) ผู้คนจะได้รับผลกระทบจากอวัยวะของการได้ยิน , การมองเห็น, ระบบประสาท, กรณีที่เป็นอัมพาตและการคลอดเป็นเด็กที่มีความผิดปกติทางร่างกายและจิตใจต่างๆ
2) ปุ๋ยแร่ซึ่งเป็นผลมาจากการสังเกตยูโทรฟิเคชั่นในแหล่งน้ำนั่นคือการเจริญเติบโตของพืชน้ำมากเกินไป (คุณเคยเห็นอ่างเก็บน้ำที่มีสารละลายสีเขียวที่มีกลิ่นเหม็นมากกว่าหนึ่งครั้งอย่างเห็นได้ชัด)
มลพิษจากสารอินทรีย์ที่มาจากอุตสาหกรรมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของน้ำเสียจากสารเคมี ปิโตรเคมี เยื่อและกระดาษ และอุตสาหกรรมประเภทอื่นๆ ในบรรดาสารดังกล่าว ได้แก่ ฟีนอลไดออกซิน CMC
มลพิษจากน้ำมันและอนุพันธ์ของมัน น้ำมันหนึ่งตันที่กระจายอยู่เหนือผิวน้ำสามารถครอบครองพื้นที่ 12 ตารางกิโลเมตร และน้ำมัน 1 ลิตรสามารถทำให้น้ำ 1 ล้านลิตรใช้ไม่ได้ซึ่งก็เพียงพอสำหรับครอบครัว 4 คนเป็นเวลา 20 ปี ฟิล์มน้ำมันเป็นอุปสรรคต่อการแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างน้ำกับบรรยากาศ ป้องกันไม่ให้น้ำดูดซับออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้แพลงก์ตอนตาย ภาพยนตร์เรื่องนี้ก่อให้เกิดอันตรายอย่างยิ่งต่อนกทะเลและสัตว์ต่างๆ ขนนกที่ทาด้วยน้ำมันจะสูญเสียคุณสมบัติกันน้ำซึ่งนำไปสู่ความตาย
สารอินทรีย์ที่มีต้นกำเนิดทางชีวภาพมีอยู่ในน้ำเสียจากครัวเรือนและจากปศุสัตว์ เมื่อน้ำทิ้งเหล่านี้เข้าสู่แหล่งน้ำ จะทำให้น้ำไม่เหมาะแก่การดื่ม ทำให้ปลาตาย และทำให้ขาดอาหาร
ยาฆ่าแมลง เช่นเดียวกับโลหะหนักที่เคลื่อนที่ไปตามห่วงโซ่อาหาร: แพลงก์ตอนพืช - แพลงก์ตอนสัตว์ - ปลาตัวเล็ก - ปลาตัวใหญ่พวกมันมีความเข้มข้นในร่างกายของตัวหลังซึ่งอาจถึงแก่ชีวิตได้ต่อมนุษย์
วิธีแก้ปัญหาที่รุนแรงในการต่อสู้กับมลภาวะของสภาพแวดล้อมทางน้ำ (ไฮโดรสเฟียร์) คือการเปลี่ยนผ่านไปสู่เทคโนโลยีที่ปลอดภัยโดยสมบูรณ์ซึ่งจะกำจัดการปล่อยน้ำเสียใด ๆ รวมถึงการพัฒนาเทคโนโลยีที่ใช้น้ำน้อยที่สุด แต่การพัฒนาและการนำเทคโนโลยีขยะต่ำไปใช้นั้นมีราคาแพงและซับซ้อน ดังนั้น กระบวนการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งรวมถึง:
1) การทำความสะอาดและฆ่าเชื้อน้ำเสียจากครัวเรือนและปศุสัตว์:
2) การบำบัดน้ำเสียจากผลที่ตามมาของการบริการยานพาหนะและเครื่องจักรกลการเกษตร:
3) การทำน้ำเสียที่มีผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมให้บริสุทธิ์
วิธีการที่น่าหวังในการทำให้น้ำบริสุทธิ์จากผลิตภัณฑ์น้ำมันโดยใช้จุลินทรีย์และพืช เป็นที่รู้กันว่าจุลินทรีย์สามารถกินไฮโดรคาร์บอนได้ การทดลองโดยใช้เชื้อรา Candido UpoUtica แสดงให้เห็นว่าแหล่งน้ำขนาดเล็กสามารถกำจัดน้ำมันออกได้ภายใน 5 วัน
การคุ้มครองทรัพยากรที่ดิน
บทบาทของดิน - ฟิล์มบาง ๆ ที่ครอบคลุมส่วนหนึ่งของพื้นดินซึ่งมีความหนาตั้งแต่ 1.5-2 ซม. ถึง 2 ม. มีอธิบายรายละเอียดไว้ในย่อหน้า "เคมีและการเกษตร" ที่นี่เราจะพิจารณาปัจจัยที่ลดความอุดมสมบูรณ์ของดินและปัจจัยที่ทำให้เกิดมลพิษในดิน
การพังทลาย (จากภาษาละติน erodere - การพังทลาย) ช่วยลดความอุดมสมบูรณ์ของดิน นี่เป็นปรากฏการณ์ที่นำมาซึ่งและยังคงนำปัญหาร้ายแรงมาสู่มนุษยชาติ ต้องใช้เวลาหลายพันปีในการสร้างดินที่อุดมสมบูรณ์ สามารถถูกทำลายได้ภายใน 15-20 ปี และในกรณีที่มีพายุเฮอริเคนรุนแรงและฝนตกหนัก ในเวลาไม่กี่วันหรือหลายชั่วโมง การกัดเซาะมีสองประเภทหลัก - น้ำและลม การต่อสู้กับพวกเขาได้แก่ ชุดกิจกรรม:
การปลูกป่า;
แนวทางปฏิบัติทางการเกษตร เช่น การสร้างทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์ในระยะยาว การกักเก็บหิมะ และการใช้ปุ๋ยอินทรีย์ (แต่ไม่ใช่แร่ธาตุ)
ระบบเกษตรกรรมอนุรักษ์ดิน ซึ่งประกอบด้วยการไถแบบไม่ใช้แม่พิมพ์และทิ้งตอซังไว้บนผิวดิน
การสร้างและการดำเนินการเกษตรกรรมอนุรักษ์ดินที่ป้องกันการกัดเซาะทางเทคนิคซึ่งเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการทำลายชั้นดินโดยตรงด้วยวิธีทางเทคนิคส่วนใหญ่เป็นล้อและรางของเครื่องจักร
การป้องกันการปนเปื้อนของดินจากเศษชิ้นส่วนอาคาร (แผง บล็อก อิฐ ขี้เถ้า ตะกรัน) น้ำมันและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม สารที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศจากชั้นบรรยากาศ (สารประกอบตะกั่ว สารหนู ปรอท ทองแดง ฯลฯ );
การใช้ปุ๋ยและยาฆ่าแมลงอย่างถูกต้อง ประมาณ 20% และบางครั้งปุ๋ยทั้งหมด 50% จะไม่ถูกดูดซึมโดยพืชและยังคงอยู่ในดินซึ่งเป็นภาระหนักสำหรับการเกิด biocenosis สารกำจัดศัตรูพืชสามารถเข้าสู่ดินและทำลายความสัมพันธ์ทางโภชนาการที่พัฒนาขึ้นในดินได้
ต้นกำเนิดของเคมี การเล่นแร่แปรธาตุ
เคมีในยุคกลาง
การพัฒนาเคมีสมัยใหม่
เคมีและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
บทสรุป
เคมีเป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุด มนุษย์มักจะสังเกตการเปลี่ยนแปลงรอบตัวเขาเสมอ เมื่อสารบางชนิดให้ชีวิตแก่ผู้อื่นหรือเปลี่ยนรูปร่าง สี หรือกลิ่นโดยไม่คาดคิด
นานมาแล้วก่อนการมาถึงของยุคใหม่ ผู้คนรู้วิธีสกัดโลหะจากแร่ ผ้าย้อม เผาดินเหนียว จิตใจที่กระสับกระส่ายของนักคิดในอดีตพยายามอธิบายการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในธรรมชาติ ดวงตาที่อยากรู้อยากเห็นสังเกตเห็นปรากฏการณ์ใหม่ใน โลกรอบข้าง มือที่มีทักษะเชี่ยวชาญงานฝีมือที่ซับซ้อน - เกี่ยวข้องกับเคมีอย่างสม่ำเสมอ...
ต้นกำเนิดของเคมี การเล่นแร่แปรธาตุ
นักวิทยาศาสตร์เคมีคนแรกคือนักบวชชาวอียิปต์ พวกเขามีความลับทางเคมีมากมายที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข ตัวอย่างเช่น เทคนิคเหล่านี้รวมถึงเทคนิคในการดองศพของฟาโรห์ผู้ล่วงลับและชาวอียิปต์ผู้สูงศักดิ์ ตลอดจนวิธีการเพื่อให้ได้สีบางชนิด ดังนั้นสีน้ำเงินและสีน้ำเงินของภาชนะที่พบในระหว่างการขุดค้นซึ่งทำโดยช่างฝีมือชาวอียิปต์โบราณ ยังคงสดใสอยู่ แม้ว่าเวลาจะผ่านไปหลายพันปีนับตั้งแต่การผลิตก็ตาม
การผลิตสารเคมีบางชนิดมีอยู่ในสมัยโบราณในกรีซ เมโสโปเตเมีย อินเดีย และจีน
ในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช มีการรวบรวมและอธิบายเนื้อหาสำคัญแล้ว ตัวอย่างเช่นในห้องสมุดอเล็กซานเดรียที่มีชื่อเสียงซึ่งถือเป็นหนึ่งในเจ็ดสิ่งมหัศจรรย์ของโลกและมีหนังสือที่เขียนด้วยลายมือกว่า 700,000 เล่มผลงานด้านเคมีหลายชิ้นก็ถูกเก็บไว้เช่นกัน พวกเขาอธิบายกระบวนการต่างๆ เช่น การเผา การระเหิด การกลั่น การกรอง ฯลฯ ข้อมูลทางเคมีส่วนบุคคลที่สะสมมานานหลายศตวรรษทำให้สามารถสรุปลักษณะทั่วไปบางประการเกี่ยวกับธรรมชาติของสารและปรากฏการณ์ได้
ตัวอย่างเช่น นักปรัชญาชาวกรีก เดโมคริตุส ซึ่งอาศัยอยู่ในศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช ได้แสดงความคิดครั้งแรกว่าวัตถุทั้งหมดประกอบด้วยอนุภาคของแข็งขนาดเล็กที่มองไม่เห็น แบ่งแยกไม่ได้ และเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลาซึ่งเขาเรียกว่าอะตอม อริสโตเติลในศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสต์ศักราช เชื่อว่าพื้นฐานของธรรมชาติโดยรอบคือสสารดึกดำบรรพ์นิรันดร์ซึ่งมีคุณสมบัติหลักสี่ประการ ได้แก่ ความร้อนและความเย็น ความแห้งและความชื้น เขาเห็นว่าคุณสมบัติสี่ประการนี้สามารถแยกออกจากธาตุหลักหรือบวกเพิ่มในปริมาณเท่าใดก็ได้
คำสอนของอริสโตเติลเป็นพื้นฐานทางอุดมการณ์สำหรับการพัฒนายุคที่แยกจากกันในประวัติศาสตร์เคมีซึ่งเป็นยุคของการเล่นแร่แปรธาตุ
การเล่นแร่แปรธาตุ (ละติน Alchemia ปลาย alchimia alchymia) ทิศทางก่อนวิทยาศาสตร์ในวิชาเคมีมีต้นกำเนิดในศตวรรษที่ 3-4 ก่อนคริสต์ศักราช ชื่อของมันย้อนกลับไปในภาษาอาหรับไปจนถึงภาษากรีก сhemeia จากคำว่า cheo - pour, cast ซึ่งบ่งบอกถึงความเชื่อมโยงของการเล่นแร่แปรธาตุกับศิลปะการถลุงและหล่อโลหะ การตีความอีกประการหนึ่งมาจากอักษรอียิปต์โบราณ "khmi" ซึ่งหมายถึงดินแดนสีดำ (อุดมสมบูรณ์) ซึ่งตรงข้ามกับทรายที่แห้งแล้ง อักษรอียิปต์โบราณนี้เป็นตัวแทนของอียิปต์ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของการเล่นแร่แปรธาตุซึ่งมักเรียกว่า "ศิลปะอียิปต์" ชาวอาหรับเพิ่มคำนำหน้าภาษาอาหรับว่า "al" เข้ากับคำนี้ และด้วยเหตุนี้ คำว่าการเล่นแร่แปรธาตุจึงถือกำเนิดขึ้น คำว่า "การเล่นแร่แปรธาตุ" ปรากฏครั้งแรกในต้นฉบับของ Julius Firmicus นักโหราศาสตร์ในศตวรรษที่ 4
นักเล่นแร่แปรธาตุถือว่างานที่สำคัญที่สุดคือการแปรรูป (การเปลี่ยนรูป) ของโลหะฐานให้เป็นโลหะมีตระกูล (มีค่า) ซึ่งเป็นงานหลักของวิชาเคมีจนถึงศตวรรษที่ 16 แนวคิดนี้มีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดของปรัชญากรีกที่ว่าโลกวัตถุประกอบด้วย "องค์ประกอบหลัก" อย่างน้อยหนึ่งรายการ ซึ่งภายใต้เงื่อนไขบางประการสามารถเปลี่ยนเป็นกันและกันได้ การแพร่หลายของการเล่นแร่แปรธาตุย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 4-16 ซึ่งเป็นช่วงเวลาของการพัฒนาไม่เพียงแต่การเล่นแร่แปรธาตุแบบ "เก็งกำไร" เท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงเคมีเชิงปฏิบัติด้วย ไม่ต้องสงสัยเลยว่าความรู้ทั้งสองสาขานี้มีอิทธิพลซึ่งกันและกัน ไม่น่าแปลกใจเลยที่ Liebig นักเคมีชื่อดังชาวเยอรมันเขียนเกี่ยวกับการเล่นแร่แปรธาตุว่า "ไม่เคยมีอะไรอื่นนอกจากเคมี"
ดังนั้นการเล่นแร่แปรธาตุจึงเป็นเรื่องของเคมีสมัยใหม่ เช่นเดียวกับโหราศาสตร์ก็เป็นเรื่องของดาราศาสตร์ งานของนักเล่นแร่แปรธาตุในยุคกลางคือการเตรียมสารลึกลับสองชนิดด้วยความช่วยเหลือซึ่งสามารถบรรลุการปรับแต่งโลหะตามที่ต้องการได้ ยาที่สำคัญที่สุดของยาทั้งสองนี้ซึ่งควรจะมีคุณสมบัติในการเปลี่ยนไม่เพียง แต่เงินเป็นทองคำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโลหะเช่นตะกั่วปรอท ฯลฯ อีกด้วยถูกเรียกว่าศิลาอาถรรพ์, สิงโตแดง, ยาอายุวัฒนะที่ยิ่งใหญ่ มันถูกเรียกว่าไข่ของนักปรัชญา ทิงเจอร์สีแดง ยาครอบจักรวาล และน้ำอมฤตแห่งชีวิต วิธีการรักษานี้ไม่เพียงแต่จะช่วยขัดเกลาโลหะเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นยาสากลอีกด้วย วิธีการแก้ปัญหาที่เรียกว่าเครื่องดื่มทองคำนั้นควรจะรักษาโรคทั้งหมด ทำให้ร่างกายเก่ากลับมาอ่อนเยาว์อีกครั้ง และมีอายุยืนยาวขึ้น
การรักษาลึกลับอีกประการหนึ่งซึ่งมีคุณสมบัติรองอยู่แล้วเรียกว่าสิงโตขาวหรือทิงเจอร์สีขาวนั้น จำกัดอยู่เพียงความสามารถในการเปลี่ยนโลหะพื้นฐานทั้งหมดให้เป็นเงิน
อียิปต์โบราณถือเป็นแหล่งกำเนิดของการเล่นแร่แปรธาตุ นักเล่นแร่แปรธาตุเองได้ติดตามจุดเริ่มต้นของวิทยาศาสตร์ของพวกเขาไปที่ Hermes Trismegistus (หรือที่รู้จักในชื่อเทพเจ้า Thoth ของอียิปต์) ดังนั้นศิลปะการทำทองคำจึงถูกเรียกว่าสุญญากาศ นักเล่นแร่แปรธาตุปิดผนึกภาชนะของตนด้วยตราประทับที่มีรูปของเฮอร์มีส - จึงเป็นที่มาของคำว่า "ปิดผนึกอย่างผนึกแน่น"
มีตำนานเล่าว่าเหล่าทูตสวรรค์สอนศิลปะในการเปลี่ยนโลหะ “ธรรมดาๆ” ให้กลายเป็นทองคำแก่สตรีทางโลกที่พวกเขาแต่งงานด้วย ดังที่อธิบายไว้ในหนังสือปฐมกาลและหนังสือของศาสดาเอโนคในพระคัมภีร์ ศิลปะนี้ถูกอธิบายไว้ในหนังสือชื่อ “เหมา” นักวิทยาศาสตร์ชาวอาหรับอัล-นาดิม (ศตวรรษที่ 10) เชื่อว่าผู้ก่อตั้งการเล่นแร่แปรธาตุคือเฮอร์มีสมหาราชซึ่งมีพื้นเพมาจากบาบิโลนซึ่งตั้งรกรากในอียิปต์หลังการระบาดของโรคบาบิโลน
มีโรงเรียนเล่นแร่แปรธาตุกรีก-อียิปต์ อาหรับ และยุโรปตะวันตก จักรพรรดิโรมัน Diocletian สั่งในปี 296 ว่าต้นฉบับอียิปต์ทั้งหมดเกี่ยวกับศิลปะการทำทองคำ (อาจหมายถึงการปิดทองและศิลปะการทำเครื่องประดับปลอม) ควรถูกเผา ในคริสต์ศตวรรษที่ 4 โรงเรียนนักวิทยาศาสตร์แห่งอเล็กซานเดรียได้ศึกษาปัญหาการเปลี่ยนโลหะให้เป็นทองคำ นักเขียนซึ่งพูดโดยใช้นามแฝงพรรคเดโมแครตและเป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวอเล็กซานเดรียนได้วางรากฐานสำหรับคู่มือการเล่นแร่แปรธาตุชุดยาวพร้อมเรียงความเรื่อง "ฟิสิกส์และเวทย์มนต์" เพื่อให้มั่นใจว่าประสบความสำเร็จงานดังกล่าวจึงปรากฏภายใต้ชื่อของนักปรัชญาชื่อดัง (เพลโต, พีทาโกรัส ฯลฯ ) แต่เนื่องจากรูปแบบทั่วไปที่คลุมเครือจึงเข้าถึงความเข้าใจได้เพียงเล็กน้อยเนื่องจากนักเล่นแร่แปรธาตุเก็บความสำเร็จส่วนใหญ่ไว้เป็นความลับ คำอธิบายที่เข้ารหัสของสารที่ได้รับและการทดลองที่ดำเนินการ
คอลเลกชันต้นฉบับการเล่นแร่แปรธาตุที่ใหญ่ที่สุดถูกเก็บไว้ในห้องสมุดเซนต์มาร์กในเมืองเวนิส
ชาวกรีกเป็นครูของชาวอาหรับผู้ให้ชื่อการเล่นแร่แปรธาตุ ชาวตะวันตกรับเอาการเล่นแร่แปรธาตุจากชาวอาหรับมาใช้ในศตวรรษที่ 10 ตั้งแต่ศตวรรษที่ 10 ถึงศตวรรษที่ 16 นักวิทยาศาสตร์ชื่อดังได้ฝึกฝนการเล่นแร่แปรธาตุและทิ้งร่องรอยไว้ในวิทยาศาสตร์ของยุโรป ตัวอย่างเช่น Albertus Magnus ผู้สร้างงาน "On Metals and Minerals" และ Roger Bacon ผู้ซึ่งทิ้งผลงาน "The Power of Alchemy" และ "The Mirror of Alchemy" ไว้ให้ลูกหลานก็เป็นนักเล่นแร่แปรธาตุที่มีชื่อเสียงที่สุดของพวกเขาเช่นกัน เวลา. Arnoldo de Villanova แพทย์ผู้มีชื่อเสียงซึ่งเสียชีวิตในปี 1314 เขาตีพิมพ์ผลงานการเล่นแร่แปรธาตุมากกว่า 20 ชิ้น
Raymond Lull นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดในศตวรรษที่ 13 และ 14 เป็นผู้เขียนผลงานเกี่ยวกับการเล่นแร่แปรธาตุ 500 ชิ้น งานหลักมีชื่อว่า "พันธสัญญาที่อธิบายศิลปะทั่วไปของเคมีในหนังสือสองเล่ม" (อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญหลายคนเชื่อว่า Lull ซึ่งเป็นที่รู้จักในเรื่องความศรัทธา ไม่ได้เขียนผลงานเหล่านี้ และผลงานเหล่านี้เกิดจากเขาเท่านั้น)
ในศตวรรษที่ 15-17 หัวหน้าที่สวมมงกุฎหลายคนฝึกฝนการเล่นแร่แปรธาตุอย่างกระตือรือร้น ตัวอย่างเช่นกษัตริย์เฮนรีที่ 6 ของอังกฤษซึ่งในระหว่างที่ประเทศครองราชย์เต็มไปด้วยทองคำปลอมและเหรียญปลอม โลหะที่มีบทบาทเป็นทองคำในกรณีนี้คือทองแดงผสมกัน พระเจ้าชาร์ลส์ที่ 7 ทรงกระทำในลักษณะเดียวกันในฝรั่งเศสร่วมกับฌาค เลอ เกอร์ นักต้มตุ๋นผู้โด่งดัง
จักรพรรดิรูดอล์ฟที่ 2 ทรงเป็นผู้อุปถัมภ์นักเล่นแร่แปรธาตุที่เดินทาง และที่ประทับของพระองค์เป็นศูนย์กลางของวิทยาศาสตร์การเล่นแร่แปรธาตุในยุคนั้น จักรพรรดิ์ถูกเรียกว่า Hermes Trismegistus ของเยอรมัน
ผู้มีสิทธิเลือกตั้งออกัสตัสแห่งแซกโซนีและแอนนาแห่งเดนมาร์กภรรยาของเขาทำการทดลอง ครั้งแรกใน "พระราชวังทองคำ" ของเดรสเดน และภรรยาของเขาในห้องทดลองที่จัดอย่างหรูหราที่ "สวนไก่ฟ้า" ของพวกเขา เดรสเดินยังคงเป็นเมืองหลวงของกษัตริย์ผู้อุปถัมภ์การเล่นแร่แปรธาตุมายาวนาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาที่การแข่งขันเพื่อชิงมงกุฎโปแลนด์ต้องใช้รายจ่ายทางการเงินจำนวนมาก ที่ราชสำนักแซ็กซอน นักเล่นแร่แปรธาตุ I. Betger ซึ่งล้มเหลวในการผลิตทองคำ ได้ค้นพบเครื่องลายครามเป็นครั้งแรกในยุโรป
หนึ่งในนักเล่นแร่แปรธาตุคนสุดท้ายคือ Cajetan ที่เรียกว่า Count Ruggiero ชาวเนเปิลส์โดยกำเนิดซึ่งเป็นลูกชายของชาวนา เขาทำหน้าที่ในศาลมิวนิก เวียนนา และเบอร์ลิน จนกระทั่งสิ้นสุดชีวิตในปี 1709 ในกรุงเบอร์ลินบนตะแลงแกงที่ประดับด้วยดิ้นทอง
แต่แม้หลังจากการแพร่กระจายของเคมีไปแล้ว การเล่นแร่แปรธาตุก็กระตุ้นความสนใจของหลาย ๆ คนโดยเฉพาะ I.V. เกอเธ่อุทิศเวลาหลายปีในการศึกษาผลงานของนักเล่นแร่แปรธาตุ
จากตำราการเล่นแร่แปรธาตุที่ลงมาหาเราชัดเจนว่านักเล่นแร่แปรธาตุมีหน้าที่รับผิดชอบในการค้นพบหรือปรับปรุงวิธีการเพื่อให้ได้สารประกอบและสารผสมที่มีคุณค่าเช่นสีแร่และผัก แก้ว สารเคลือบ เกลือ กรด ด่าง โลหะผสม และยารักษาโรค พวกเขาใช้เทคนิคในห้องปฏิบัติการ เช่น การกลั่น การระเหิด และการกรอง นักเล่นแร่แปรธาตุคิดค้นเตาเผาเพื่อให้ความร้อนและ alembics ในระยะยาว
ความสำเร็จของนักเล่นแร่แปรธาตุของจีนและอินเดียยังไม่เป็นที่รู้จักในยุโรป การเล่นแร่แปรธาตุไม่แพร่หลายในรัสเซีย แม้ว่าจะรู้จักบทความของนักเล่นแร่แปรธาตุก็ตาม และบางส่วนก็แปลเป็นภาษาสลาโวนิกของคริสตจักรด้วยซ้ำ ยิ่งไปกว่านั้น Van Heyden นักเล่นแร่แปรธาตุชาวเยอรมันเสนอบริการของเขาเพื่อเตรียมศิลาอาถรรพ์ต่อศาลมอสโก แต่ซาร์มิคาอิลเฟโดโรวิชหลังจาก "ซักถาม" ปฏิเสธข้อเสนอเหล่านี้
ความจริงที่ว่าการเล่นแร่แปรธาตุไม่แพร่หลายใน Rus' อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเงินและทองคำใน Rus' เริ่มมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในภายหลังเมื่อเปรียบเทียบกับประเทศตะวันตก เนื่องจากการเปลี่ยนจากการเลิกจ้างเป็นค่าเช่าเงินสดเกิดขึ้นที่นี่ในภายหลัง นอกจากนี้เวทย์มนต์ความคลุมเครือของเป้าหมายและวิธีการเล่นแร่แปรธาตุที่ไม่เป็นจริงนั้นขัดแย้งกับสามัญสำนึกและประสิทธิภาพของชาวรัสเซีย นักเล่นแร่แปรธาตุชาวรัสเซียเกือบทั้งหมด (ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือเจ. บรูซ) มีต้นกำเนิดจากต่างประเทศ
เคมีในยุคกลาง
นับตั้งแต่ยุคเรอเนซองส์ การวิจัยทางเคมีได้ถูกนำมาใช้มากขึ้นในทางปฏิบัติ (โลหะวิทยา การทำแก้ว การผลิตเซรามิก สี) ในตอนต้นของศตวรรษที่ 6 นักเล่นแร่แปรธาตุเริ่มใช้ความรู้ที่ได้รับมาเพื่อสนองความต้องการของอุตสาหกรรมและการแพทย์ นักปฏิรูปในสาขาเหมืองแร่และโลหะวิทยาคือ Agricola และในสาขาการแพทย์ - Paracelsus ซึ่งชี้ให้เห็นว่า "จุดประสงค์ของเคมีไม่ใช่การสร้างทองคำและเงิน แต่เพื่อสร้างยา" ในศตวรรษที่ 16-18 ทิศทางทางการแพทย์พิเศษของการเล่นแร่แปรธาตุก็เกิดขึ้นเช่นกัน - iatrochemistry (iatrochemistry) ซึ่งตัวแทนถือว่ากระบวนการที่เกิดขึ้นในร่างกายเป็นปรากฏการณ์ทางเคมีโรค - อันเป็นผลมาจากความไม่สมดุลของสารเคมีและกำหนดภารกิจในการค้นหาสารเคมี วิธีการรักษาพวกเขา
ความปรารถนาของนักวิจัยที่จะเข้าใจสาเหตุที่แท้จริงของกระบวนการที่อธิบายไม่ได้และเปิดเผยความลับของความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ของการฝึกฝนก็ยิ่งยืนกรานมากขึ้น จำนวนการทดลองเพิ่มขึ้นและสมมติฐานทางวิทยาศาสตร์ข้อแรกก็ปรากฏขึ้น ในยุคกลางมนุษย์เริ่มแข่งขันกับธรรมชาติอย่างแข็งขันและมีสติในการได้รับสารและวัสดุที่มีประโยชน์ วิทยาศาสตร์เคมีค่อยๆ ถูกสร้างขึ้น และในยุคกลาง การผลิตสารเคมีก็ปรากฏขึ้น
ใน Rus' เคมีได้รับการพัฒนาในลักษณะดั้งเดิมเป็นหลัก ในเคียฟมาตุภูมิ พวกเขาถลุงโลหะและผลิตแก้ว เกลือ สี และผ้า ภายใต้ Ivan the Terrible ร้านขายยาเปิดในมอสโกในปี 1581 ภายใต้ Peter I มีการสร้างโรงงานกรดกำมะถันและสารส้มและโรงงานเคมีแห่งแรกและมีร้านขายยาแปดแห่งในมอสโก การพัฒนาเคมีเพิ่มเติมในรัสเซียเกี่ยวข้องกับผลงานของ M.V. โลโมโนซอฟ
กว่าสองร้อยปีที่แล้ว Mikhail Vasilyevich Lomonosov เพื่อนร่วมชาติผู้โด่งดังของเราพูดในการประชุมสาธารณะของ St. Petersburg Academy of Sciences ในรายงานที่เก็บรักษาไว้ในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ภายใต้หัวข้อที่มีวาทศิลป์ว่า "คำเกี่ยวกับประโยชน์ของเคมี" เราอ่านข้อความเชิงพยากรณ์: "เคมีแผ่ขยายออกไปอย่างกว้างขวางในกิจการของมนุษย์... ไม่ว่าเราจะมองไปทางไหนก็ตาม ความสำเร็จของความขยันก็ปรากฏต่อหน้าต่อตาเรา”
การวิจัยเชิงลึกและเป็นต้นฉบับของ Mikhail Vasilyevich มีส่วนช่วยในการพัฒนาไม่เพียง แต่ทฤษฎีเคมีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการปฏิบัติทางเคมีด้วย เขาจัดการเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีง่ายๆ สำหรับการระบายสีแก้ว เขาสร้างกระเบื้องโมเสกเทียมที่มีสีสันสดใสซึ่งเหนือกว่าหินสีธรรมชาติซึ่งใช้มานานหลายศตวรรษเพื่อใช้ทำโมเสกสำหรับตกแต่งอาคาร เอ็มวี Lomonosov ก่อตั้งการผลิตทางอุตสาหกรรมในแง่สมัยใหม่ นี่เป็นหนึ่งในชัยชนะครั้งแรกในประวัติศาสตร์เคมีของวัสดุใหม่ที่สังเคราะห์และผลิตโดยมนุษย์เหนือสสารที่สร้างขึ้นโดยธรรมชาติ ความสำเร็จยังมาน้อยเกินไป นักวิทยาศาสตร์ที่ชาญฉลาดที่สุดแห่งศตวรรษที่ 18 และในหมู่พวกเขา M.N. Lomonosov เข้าใจว่าเพิ่งวางรากฐานทางวิทยาศาสตร์ของเคมี คุณไม่สามารถเดินตามเส้นทางที่ไม่มีที่สิ้นสุดของการทดลองนับไม่ถ้วนและทำซ้ำข้อผิดพลาดเดิมได้ สำหรับความก้าวหน้าทางเคมีต่อไป ทฤษฎีใหม่มีความจำเป็นอย่างยิ่งในการอธิบายข้อมูลการทดลองและทำนายว่าวัสดุและสารจะมีพฤติกรรมอย่างไรเมื่อเงื่อนไขที่พบมีการเปลี่ยนแปลง
ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 17 อาร์. บอยล์ได้ให้คำจำกัดความทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกเกี่ยวกับแนวคิดเรื่อง "องค์ประกอบทางเคมี" ช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงเคมีเป็นวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงสิ้นสุดลงในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 18 เมื่อกฎการอนุรักษ์มวลในปฏิกิริยาเคมีถูกค้นพบโดย M. V. Lomonosov (1748) และกำหนดรูปแบบทั่วไปโดย A. Lavoisier (1789) . ปัจจุบันกฎนี้มีการกำหนดไว้ดังนี้ ผลรวมของมวลของสารของระบบและมวลที่เทียบเท่ากับพลังงานที่ได้รับหรือปล่อยออกมาจากระบบเดียวกันนั้นมีค่าคงที่ ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ ควรใช้กฎการอนุรักษ์มวลในสูตรสมัยใหม่
ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 เจ. ดาลตันวางรากฐานของอะตอมมิกส์เคมี A. Avogadro แนะนำแนวคิดของ "โมเลกุล" (โมเลกุลละตินใหม่จิ๋วของโมลละติน - มวล) ในความเข้าใจสมัยใหม่ มันคืออนุภาคขนาดเล็กที่เกิดจากอะตอมและสามารถดำรงอยู่ได้โดยอิสระ มันมีองค์ประกอบคงที่ของนิวเคลียสของอะตอมที่รวมอยู่ในนั้นและมีจำนวนอิเล็กตรอนคงที่และมีชุดคุณสมบัติที่ทำให้สามารถแยกแยะโมเลกุลประเภทหนึ่งจากโมเลกุลของอีกประเภทหนึ่งได้ จำนวนอะตอมในโมเลกุลอาจแตกต่างกันไป: จากสองถึงหลายแสน (ตัวอย่างเช่นในโมเลกุลโปรตีน) องค์ประกอบและการจัดเรียงอะตอมในโมเลกุลถูกถ่ายทอดโดยสูตรทางเคมี โครงสร้างโมเลกุลของสารถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ การเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน แมสสเปกโตรเมทรี อิเล็กตรอนพาราแมกเนติกเรโซแนนซ์ (EPR) เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) และวิธีการอื่นๆ
แนวคิดอะตอม-โมเลกุลเหล่านี้ก่อตั้งขึ้นในทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ 19 เท่านั้น จากนั้น A.M. Butlerov ได้สร้างทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบเคมีและ D.I. Mendeleev (1869) ค้นพบกฎธาตุซึ่งเป็นระบบธรรมชาติขององค์ประกอบทางเคมี การกำหนดกฎสมัยใหม่นี้มีดังนี้: คุณสมบัติขององค์ประกอบขึ้นอยู่กับประจุของนิวเคลียสของอะตอมเป็นระยะ ๆ ประจุนิวเคลียร์ Z เท่ากับเลขอะตอม (ลำดับ) ขององค์ประกอบในระบบ องค์ประกอบที่จัดเรียงจากน้อยไปมากของ Z (H, He, Li, Be...) มี 7 คาบ ในองค์ประกอบที่ 1 - 2 ในองค์ประกอบที่ 2 และ 3 - 8 แต่ละองค์ประกอบในวันที่ 4 และ 5 - 18 ในแต่ละองค์ประกอบในวันที่ 6 - 32 ในช่วงที่ 7 (ณ พ.ศ. 2533) ทราบองค์ประกอบ 23 รายการ ในช่วงเวลาหนึ่ง คุณสมบัติขององค์ประกอบจะเปลี่ยนไปตามธรรมชาติระหว่างการเปลี่ยนจากโลหะอัลคาไลไปเป็นก๊าซมีตระกูล คอลัมน์แนวตั้งคือกลุ่มขององค์ประกอบที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน ภายในกลุ่ม คุณสมบัติขององค์ประกอบก็เปลี่ยนแปลงไปตามธรรมชาติเช่นกัน (เช่น ในโลหะอัลคาไล เมื่อย้ายจาก Li ไปเป็น Fr กิจกรรมทางเคมีจะเพิ่มขึ้น) องค์ประกอบที่มี Z = 58-71 เช่นเดียวกับที่มี Z = 90-103 โดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติที่คล้ายกันในรูปแบบ 2 ตระกูล - แลนทาไนด์และแอกติไนด์ตามลำดับ ความเป็นช่วงของคุณสมบัติขององค์ประกอบนั้นเกิดจากการทำซ้ำเป็นระยะ ๆ ของการกำหนดค่าของเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกของอะตอม ตำแหน่งขององค์ประกอบในระบบมีความเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพหลายประการ นิวเคลียสหนักไม่เสถียร ดังนั้น เช่น อะเมริเซียม (Z = 95) และธาตุที่ตามมาจึงไม่พบในธรรมชาติ พวกมันถูกสร้างขึ้นโดยเทียมผ่านปฏิกิริยานิวเคลียร์
กฎและระบบของ Mendeleev เป็นรากฐานของหลักคำสอนสมัยใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างของสสารและมีบทบาทสำคัญในการศึกษาสารเคมีหลากหลายชนิดและการสังเคราะห์องค์ประกอบใหม่
ระบบธาตุตามคาบของเมนเดเลเยฟได้รับคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์โดยสมบูรณ์บนพื้นฐานของกลศาสตร์ควอนตัม กลศาสตร์ควอนตัมเป็นครั้งแรกที่ทำให้สามารถอธิบายโครงสร้างของอะตอมและเข้าใจสเปกตรัมของพวกมัน สร้างธรรมชาติของพันธะเคมี อธิบายระบบธาตุเป็นคาบ ฯลฯ เนื่องจากคุณสมบัติของวัตถุขนาดมหภาคถูกกำหนดโดยการเคลื่อนไหวและปฏิสัมพันธ์ของ อนุภาคที่ก่อตัวขึ้น กฎของกลศาสตร์ควอนตัมรองรับความเข้าใจในปรากฏการณ์ที่มองเห็นด้วยตาเปล่าส่วนใหญ่ ดังนั้น กลศาสตร์ควอนตัมทำให้สามารถเข้าใจคุณสมบัติหลายอย่างของของแข็ง เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ของความเป็นตัวนำยิ่งยวด ความเป็นแม่เหล็กของเฟอร์ริก ความเป็นของเหลวยิ่งยวด และอื่นๆ อีกมากมาย กฎกลควอนตัมรองรับพลังงานนิวเคลียร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควอนตัม ฯลฯ ต่างจากทฤษฎีคลาสสิกตรงที่อนุภาคทั้งหมดทำหน้าที่ในกลศาสตร์ควอนตัมในฐานะพาหะของทั้งคุณสมบัติทางร่างกายและคลื่น ซึ่งไม่ได้แยกออก แต่เป็นส่วนเสริมซึ่งกันและกัน
ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 สาขาวิชาเคมีที่สำคัญที่สุดคือการศึกษากฎของกระบวนการทางเคมี
การพัฒนาเคมีสมัยใหม่
สารประกอบเคมีทำมาจากอะไร? อนุภาคที่เล็กที่สุดของสสารมีโครงสร้างอย่างไร? พวกเขาอยู่ในอวกาศได้อย่างไร? อะไรรวมอนุภาคเหล่านี้เข้าด้วยกัน? เหตุใดสารบางชนิดจึงทำปฏิกิริยากัน ในขณะที่สารบางชนิดไม่ทำปฏิกิริยากัน? เป็นไปได้ไหมที่จะเร่งปฏิกิริยาเคมี? อาจมากกว่าวิทยาศาสตร์อื่นๆ เคมีจำเป็นต้องมีความเข้าใจในหลักการพื้นฐาน ความรู้เกี่ยวกับสาเหตุที่แท้จริง และนักเคมีได้ใช้หลักการพื้นฐานของทฤษฎีอะตอม - โมเลกุลในการให้เหตุผลอย่างประสบความสำเร็จก่อนที่จะมีหลักฐานการทดลองที่แม่นยำของการมีอยู่จริงของอะตอมและโมเลกุล ประวัติความเป็นมาของวิทยาศาสตร์เคมีรวมถึงลักษณะทั่วไปทางทฤษฎีของ A.L. ลาวัวซิเยร์, D.W. กิ๊บส์, ดี.ไอ. Mendeleev และนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นคนอื่นๆ กฎธาตุและระบบธาตุ กฎสมดุลเคมี และทฤษฎีโครงสร้างเคมีแยกกันออกจากแนวคิดใหม่เกี่ยวกับเคมีในปัจจุบันไม่ได้
นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียผู้โดดเด่น A.M. มีส่วนสำคัญในการพัฒนาวิชาเคมี บัตเลรอฟ. ในปี พ.ศ. 2404 เขาได้สร้างทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ซึ่งทำให้สามารถนำสารอินทรีย์จำนวนมากเข้าสู่ระบบได้ และหากปราศจากความสำเร็จสมัยใหม่ในการสร้างวัสดุโพลีเมอร์ใหม่ก็จะคิดไม่ถึง
ทฤษฎีพันธะเคมีที่สร้างขึ้นในศตวรรษที่ 20 ทำให้สามารถอธิบายรายละเอียดปลีกย่อยทั้งหมดของความสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคที่ประกอบเป็นสารได้ มีการค้นพบกฎหมายที่ควบคุมการไหลของกระบวนการทางเคมี ขณะนี้นักทดลองและนักเทคโนโลยีมีโอกาสที่จะเลือกวิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการทำปฏิกิริยาเคมี เคมีมีรากฐานที่มั่นคงโดยกำเนิดจากพันธมิตรกับคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ เคมีได้กลายเป็นวิทยาศาสตร์ที่แน่นอน ความสำเร็จที่ไม่ธรรมดาในเคมีเชิงปฏิบัติซึ่งมีพื้นฐานมาจากความเข้าใจเชิงทฤษฎีอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางเคมี เกิดขึ้นได้ในเวลาอันสั้นซึ่งแยกเราออกจากยุคของโลโมโนซอฟ ตัวอย่างเช่น ขั้นตอนต่างๆ ของกระบวนการทางเคมีที่ทำให้ธรรมชาติเปลี่ยนสารอินทรีย์ให้เป็นน้ำมันและก๊าซซึ่งเป็นประโยชน์ต่อเราในปัจจุบันยังไม่ได้รับการแก้ไข ปฏิกิริยานี้มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมสมัยใหม่ โดยเกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของจุลินทรีย์และคงอยู่เป็นเวลาหลายร้อยหลายพันปี เป็นไปได้ไม่เพียงแต่ที่จะเข้าใจเท่านั้น แต่ยังสามารถสร้างกระบวนการนี้ขึ้นมาใหม่ได้อีกด้วย นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยมอสโกได้พัฒนาสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งซึ่งภายใต้อิทธิพลที่เป็นประโยชน์ของแสงหลอดไฟในสระน้ำตื้นที่มีสารละลายสารอาหารที่มีสารอินทรีย์และจุลินทรีย์ น้ำมันและก๊าซเทียมจะถูกผลิตขึ้นอย่างรวดเร็วภายในไม่กี่วันและหลายเดือน
เคมีในสมัยของเราสามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดคิดได้มากกว่านี้ เครื่องมือเคมีอุตสาหกรรมได้รับการพัฒนา - ทรงกระบอกสูงในส่วนบนซึ่งป้อนสมุนไพรสีเขียวสับ ภายในคอลัมน์ สารประกอบทางชีวภาพพิเศษ - เอ็นไซม์ที่ช่วยเร่งปฏิกิริยาเคมี ตามโปรแกรมที่นักวิทยาศาสตร์ตั้งไว้ จะแปลงมวลที่เข้ามาอย่างต่อเนื่องเป็น... นม เราคุ้นเคยกับ "ปาฏิหาริย์" เหล่านี้อย่างรวดเร็วพอๆ กับการบินอวกาศ อาจไม่มีกิจกรรมของมนุษย์ใดที่ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุที่เกิดมาด้วยความสามารถและการทำงานอย่างอุตสาหะของนักเคมีหลายรุ่นจะไม่ถูกนำมาใช้ ในคุณสมบัติของพวกมัน พวกมันมักจะเหนือกว่าการสร้างสรรค์ทางเคมีของธรรมชาติ วัสดุเหล่านี้เข้ามาในชีวิตประจำวันของเราอย่างเงียบ ๆ และมั่นคง แต่ความประหลาดใจของผู้ที่เห็นพวกเขาเป็นครั้งแรกนั้นค่อนข้างเข้าใจได้ ในช่วงต้นทศวรรษที่เจ็ดสิบของศตวรรษของเรา นักท่องเที่ยวที่อยากรู้อยากเห็นและแพร่หลายได้ค้นพบครอบครัวหนึ่งที่อาศัยอยู่ห่างไกลจากเมืองและหมู่บ้านมานานหลายทศวรรษในมุมห่างไกลของป่าไซบีเรียอันไม่มีที่สิ้นสุด อะไรทำให้ฤาษีประทับใจมากที่สุดในบรรดาสิ่งของที่นักท่องเที่ยวนำมา? ฟิล์มพลาสติกใส! “ แก้ว แต่มันยับยู่ยี่” หัวหน้าครอบครัวที่มีเคราสีเทากล่าวอย่างชื่นชมโดยสัมผัสและตรวจสอบฟิล์มพลาสติกในที่มีแสงซึ่งเป็นหนึ่งในวัสดุสังเคราะห์หลายชนิดที่นักเคมีคิดค้นเพื่ออำนวยความสะดวกและปรับปรุงเศรษฐกิจและชีวิตของเรา วัสดุที่กลายมาเป็นส่วนหนึ่งที่มีประโยชน์และมองไม่เห็นในชีวิตประจำวันของผู้คน ขณะนี้เคมีสามารถผลิตสารที่มีคุณสมบัติที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้ ได้แก่ ทนความเย็นจัดและทนความร้อน แข็งและอ่อน แข็งและยืดหยุ่น ชอบความชื้นและกันความชื้น แข็งและมีรูพรุน ไวต่อร่องรอยของสิ่งเจือปนจากต่างประเทศเพียงเล็กน้อยหรือเฉื่อยต่อ อิทธิพลทางเคมีที่แข็งแกร่งที่สุด
การปรากฏตัวภายในเซมิคอนดักเตอร์ของอะตอมเจือปนแปลกปลอมหนึ่งอะตอมต่อล้านอะตอมของสารหลักเปลี่ยนคุณสมบัติของมันจนจำไม่ได้: เซมิคอนดักเตอร์เริ่มรับรู้แสงและนำกระแสไฟฟ้า นักเคมีได้พัฒนาวิธีการในการทำให้เซมิคอนดักเตอร์บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปนอย่างสมบูรณ์ สร้างวิธีการในการแนะนำสิ่งเจือปนจำนวนเล็กน้อยในองค์ประกอบ และสร้างอุปกรณ์ที่ส่งสัญญาณการปรากฏตัวของอะตอม "แปลกปลอม" ในสาร นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเคราะห์วัสดุที่มีความเสถียรและไม่เปลี่ยนแปลงได้แม้จะสัมผัสกับแสงแดดและความร้อน ความเย็นและความชื้นเป็นเวลานานก็ตาม
การค้นพบทางเคมีเกิดขึ้นในห้องปฏิบัติการทั่วโลก ซึ่งเป็นที่ซึ่งสารประกอบเชิงซ้อนชนิดใหม่ถือกำเนิดขึ้น นักเคมีชาวฝรั่งเศสผู้โด่งดัง M. Berthelot ชี้ให้เห็นถึงความเหมือนกันภายในของเคมีและศิลปะซึ่งมีรากฐานมาจากธรรมชาติที่สร้างสรรค์ของพวกเขาอย่างภาคภูมิใจ เคมีก็เหมือนกับงานศิลปะ ที่สร้างวัตถุเพื่อการศึกษาและการวิจัยเพิ่มเติมในตัวมันเอง และคุณลักษณะนี้ตามที่ M. Berthelot กล่าว ทำให้เคมีแตกต่างจากวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและวิทยาศาสตร์มนุษย์อื่นๆ หากไม่มีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับกฎเคมี ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายปรากฏการณ์ที่นักชีววิทยาและนักฟิสิกส์ นักโบราณคดีและนักพฤกษศาสตร์ นักธรณีวิทยา และนักสัตววิทยาศึกษาได้อย่างครอบคลุมและครบถ้วน
ในเคมีสมัยใหม่ แต่ละสาขา ได้แก่ เคมีอนินทรีย์ เคมีอินทรีย์ เคมีกายภาพ เคมีวิเคราะห์ เคมีโพลีเมอร์ ได้กลายเป็นวิทยาศาสตร์อิสระเป็นส่วนใหญ่ ที่จุดตัดกันของเคมีและสาขาความรู้อื่น ๆ วิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องเกิดขึ้นดังนี้:
§ ชีวเคมีเป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาสารเคมีที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิต โครงสร้าง การกระจายตัว การเปลี่ยนแปลง และหน้าที่ของพวกมัน ข้อมูลแรกเกี่ยวกับชีวเคมีเกี่ยวข้องกับกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ (การแปรรูปวัตถุดิบจากพืชและสัตว์ การใช้การหมักประเภทต่างๆ ฯลฯ) และยารักษาโรค การสังเคราะห์สารธรรมชาติครั้งแรก - ยูเรีย (F. Wöhler, 1828) มีความสำคัญพื้นฐานสำหรับการพัฒนาชีวเคมีซึ่งบ่อนทำลายแนวคิดเรื่อง "พลังชีวิต" ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์สารต่าง ๆ โดย ร่างกาย การใช้ความสำเร็จของเคมีทั่วไป เคมีวิเคราะห์ และอินทรีย์ ชีวเคมีในศตวรรษที่ 19 กลายเป็นวิทยาศาสตร์อิสระ การแนะนำแนวคิดและวิธีการทางฟิสิกส์และเคมีเข้าสู่ชีววิทยาและความปรารถนาที่จะอธิบายปรากฏการณ์ทางชีววิทยาเช่นพันธุกรรม ความแปรปรวน การหดตัวของกล้ามเนื้อ ฯลฯ โดยโครงสร้างและคุณสมบัติของโพลีเมอร์ชีวภาพที่นำไปสู่การแยกโมเลกุลในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ชีววิทยาจากชีวเคมี ความต้องการของเศรษฐกิจของประเทศในการรับ จัดเก็บ และแปรรูปวัตถุดิบประเภทต่างๆ นำไปสู่การพัฒนาชีวเคมีทางเทคนิค นอกเหนือจากอณูชีววิทยา ชีวฟิสิกส์ และเคมีชีวอินทรีย์แล้ว ชีวเคมียังรวมอยู่ในความซับซ้อนของวิทยาศาสตร์ - ชีววิทยากายภาพและเคมี
§ เคมีเกษตร - ศาสตร์แห่งกระบวนการทางเคมีในดินและพืช ธาตุอาหารพืช การใช้ปุ๋ยและสารเคมีในการฟื้นฟูดิน พื้นฐานของการใช้สารเคมีในการเกษตร ก่อตั้งขึ้นในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 การก่อตัวของเคมีเกษตรมีความเกี่ยวข้องกับชื่อของ A. Thayer, Yu. Liebig, D. I. Mendeleev, D. N. Pryanishnikov และคนอื่น ๆ มันพัฒนาบนพื้นฐานของความสำเร็จของพืชไร่และเคมี
§ ธรณีเคมีเป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของโลก ความชุกขององค์ประกอบทางเคมีและไอโซโทปที่เสถียรของมัน รูปแบบการกระจายตัวขององค์ประกอบทางเคมีในธรณีสเฟียร์ต่างๆ กฎของพฤติกรรม การผสมผสานและการอพยพ (ความเข้มข้นและการกระจายตัว) ขององค์ประกอบ ในกระบวนการทางธรรมชาติ คำว่า "ธรณีเคมี" ได้รับการแนะนำโดย K. F. Shenbein ในปี 1838 ผู้ก่อตั้งธรณีเคมีคือ V. I. Vernadsky, V. M. Goldshmidt, A. E. Fersman; บทสรุปหลักฉบับแรกของธรณีเคมี (1908) เป็นของ F.W. Clark (สหรัฐอเมริกา) ธรณีเคมีประกอบด้วย: ธรณีเคมีวิเคราะห์ ธรณีเคมีฟิสิกส์ ธรณีเคมีธรณีภาค ธรณีเคมีกระบวนการ ธรณีเคมีระดับภูมิภาค อุทกธรณีเคมี ธรณีเคมีรังสี ธรณีเคมีไอโซโทป ธรณีวิทยารังสี ชีวธรณีเคมี ธรณีเคมีอินทรีย์ ธรณีเคมีภูมิทัศน์ ธรณีเคมีของการเกิดหิน ธรณีเคมีเป็นหนึ่งในรากฐานทางทฤษฎีของการสำรวจแร่ และอื่น ๆ วิทยาศาสตร์ทางเทคนิคเช่นเทคโนโลยีเคมีและโลหะวิทยาเป็นไปตามกฎเคมี
วิชาเคมียังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องท่ามกลางวิทยาศาสตร์พี่น้องและวิทยาศาสตร์ลูกสาว มันช่วยให้เราเข้าใจตัวเองช่วยให้เราเข้าใจกระบวนการที่ซับซ้อนมากมายที่เกิดขึ้นในโลก
เอ็กซ์การคุ้มครองอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม
ปัญหาที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงเกิดขึ้นมากขึ้น: การละลายหรือแยกออกเป็นองค์ประกอบง่าย ๆ ที่แยกจากกันอย่างรวดเร็วและสมบูรณ์ซึ่งกลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับมนุษย์ สารเคมีตกค้างบางชนิด โดยเฉพาะโพลีเมอร์ที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งเกิดจากโมเลกุลขนาดใหญ่มาก จะคงอยู่ในพื้นดินเป็นเวลาหลายสิบหรือหลายร้อยปีโดยไม่ถูกทำลาย ขณะนี้นักเคมีกำลังพัฒนาผ้าสังเคราะห์ ฟิล์ม เส้นใย และพลาสติกจากโพลีเมอร์ที่สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการ ซึ่งคล้ายกับแป้งหรือเส้นใยที่ผลิตในพืช เมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน โพลีเมอร์เหล่านี้จะสลายตัวอย่างรวดเร็วและง่ายดายโดยไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม เคมีใช้ความอุดมสมบูรณ์ของโลกอย่างเต็มที่และแปรผันมากขึ้นทุกวัน แม้ว่าจะถึงเวลาแล้วที่จะเริ่มช่วยชีวิตพวกเขา นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องจำคำเตือนของเซเนกา นักปรัชญาชาวโรมันโบราณอยู่เสมอว่า “ดังที่บรรพบุรุษของเราเชื่อกันว่า สายเกินไปที่จะประหยัดเมื่อไม่เหลืออะไร นอกจากนี้ ไม่เพียงแต่เหลือเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนที่เลวร้ายที่สุดด้วย” เราต้องดูแลโลกของเรา เราเป็นหนี้มันมากมาย...
นักวิทยาศาสตร์เริ่มให้ความสำคัญกับความบริสุทธิ์ของอากาศที่สิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกหายใจมากขึ้น ชั้นบรรยากาศของโลกไม่ได้เป็นเพียงส่วนผสมเชิงกลของก๊าซเท่านั้น ปฏิกิริยาเคมีอย่างรวดเร็วเกิดขึ้นในเปลือกก๊าซที่อยู่รอบโลก และการปล่อยก๊าซทางอุตสาหกรรมสู่ชั้นบรรยากาศบางส่วนสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้และไม่พึงประสงค์ในความสมดุลอันละเอียดอ่อนของส่วนประกอบต่าง ๆ ของอากาศ แต่มีความสำคัญมากสำหรับเรา นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต V.L. Talrose เคยตั้งข้อสังเกตอย่างถูกต้องว่ามวลของสารที่ก่อตัวเป็นเปลือกก๊าซของโลกมีความสำคัญต่อพืช สัตว์ และมนุษย์เพียงเล็กน้อยเพียงใด: “ชั้นของสารที่สร้างแรงกดดันเพียงหนึ่งกิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตรคือสิ่งแวดล้อม ซึ่งเราอาศัยและทำงานอยู่ ซึ่งนำเสียงมาสู่หูของเรา ส่งแสงของดวงอาทิตย์ออกไป คาร์บอนไดออกไซด์สิบมิลลิกรัมจากทุก ๆ กิโลกรัมของสารนี้ซึ่งมีปฏิกิริยากับแสงแดดช่วยชีวิตบนโลกอย่างต่อเนื่องโอโซน 300 ไมโครกรัมปกป้องชีวิตนี้จากรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายอิเล็กตรอนหนึ่งล้านไมโครกรัมสร้างความสามารถในการสื่อสารทางวิทยุ สภาพแวดล้อมนี้ซึ่งช่วยให้เราสามารถบินหากันได้ ซึ่งในที่สุดเราก็หายใจ สิ่งมีชีวิตด้วย มันไม่ได้เป็นเพียงมหาสมุทรที่มีพายุเท่านั้น แต่ยังเป็นเครื่องปฏิกรณ์เคมีก๊าซด้วย” นักเคมีเรียนรู้ที่จะสร้างสสารใหม่ๆ และยังสามารถแซงหน้าธรรมชาติได้ด้วยการได้มาซึ่งวัสดุที่รวมเอาสิ่งที่เข้ากันไม่ได้เข้าด้วยกัน ขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังสำรวจความสามารถและความสามารถของธรรมชาติในการรักษาสมดุลอันชาญฉลาดระหว่างกระบวนการที่ขัดแย้งกัน ด้วยการปล้นทรัพยากรแร่ธาตุไปทั่วโลก พวกเขากำลังพยายามรักษาความบริสุทธิ์ของแม่น้ำ ทะเลสาบ ทะเล ความโปร่งใสของอากาศ และกลิ่นหอมของ สมุนไพร
บทสรุป
เคมีพบว่าตัวเองเป็นศูนย์กลางของกระบวนการทางกายภาพที่สำคัญและซับซ้อน ปฏิกิริยาเคมีไม่เพียงเกิดขึ้นในโลกรอบตัวเราเท่านั้น แต่ยังเกิดในเนื้อเยื่อ เซลล์ และหลอดเลือดของร่างกายมนุษย์ด้วย นักวิทยาศาสตร์แห่งศตวรรษที่ 20 ค้นพบว่าเคมีเป็นองค์ประกอบที่ช่วยให้ผู้คนแยกแยะระหว่างกลิ่นและสีได้ และช่วยให้พวกเขาตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ที่เกิดขึ้นในธรรมชาติได้อย่างรวดเร็ว โรดอปซินที่มองเห็นได้จะจับรังสีของแสง และเราจะเห็นสีต่างๆ มากมายรอบๆ สมุนไพรและพืชที่มีกลิ่นหอมส่งโมเลกุลอินทรีย์ระเหยไปทุกทิศทาง ตกลงไปที่จุดศูนย์กลางที่ละเอียดอ่อนในอวัยวะรับกลิ่นของสิ่งมีชีวิต ถ่ายทอดกลิ่นที่ละเอียดอ่อนที่สุดของธรรมชาติ ในการตอบสนองต่อการระคายเคืองจากภายนอก สมองของมนุษย์จะส่งสัญญาณแห่งความตื่นตระหนก ความยินดี การกระทำ หรือความสงบไปตามเส้นใยประสาท ในร่างกายมนุษย์ เส้นใยประสาทที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของเราและกล้ามเนื้อที่ทำหน้าที่เคลื่อนไหวจะถูกแยกออกจากกันด้วยช่องว่างกว้างไม่เกิน 50 นาโนเมตร ระยะห่างนี้น้อยกว่าความหนาของเส้นผมมนุษย์ถึง 1,000 เท่า ปลายของเส้นใยประสาทจะปล่อยสารอินทรีย์ - อะเซทิลโคลีนซึ่งส่งสัญญาณทางเคมีไปยังกล้ามเนื้อของอวัยวะใด ๆ ทำให้เกิดการกระโดดผ่านช่องว่างที่แยกเส้นใยออกจากกล้ามเนื้อ
กระบวนการทางเคมีที่รุนแรงเกิดขึ้นภายในดาวฤกษ์อันห่างไกลและในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แสนสาหัสที่สร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ มีปฏิสัมพันธ์ทางเคมีอย่างต่อเนื่องระหว่างอะตอมและโมเลกุลในพืชและในบาดาลของโลก บนผิวน้ำและในส่วนลึกของเทือกเขา ธรรมชาติมอบความไว้วางใจให้กับเคมีเป็นอย่างมากและไม่เข้าใจผิด: เคมีกลายเป็นพันธมิตรที่ซื่อสัตย์และเป็นผู้ช่วยที่ทำงานหนัก
ไม่มีสาขาใดของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ที่สามารถดำรงอยู่และพัฒนาได้โดยไม่ต้องใช้เคมี
เคมีมีทั้งความสุขจากความสำเร็จและความยากลำบากในการเอาชนะสิ่งที่อยู่ข้างหน้า
เคมีพร้อมสำหรับพวกเขาแล้ว เธอเริ่มต้นการเดินทางอันแสนไกลและน่าสนใจร่วมกับเพื่อนสนิทของเธอ ซึ่งเป็นการเดินทางที่ไม่อาจระงับได้ กระสับกระส่าย และค้นหาความคิดของมนุษย์
อ้างอิง
1. เคมี Gabrielyan O.S. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8: ทางการศึกษา เพื่อการศึกษาทั่วไป หนังสือเรียน สถานประกอบการ - ฉบับที่ 4 แบบเหมารวม. - อ.: อีแร้ง, 2000. - 208 น.: ป่วย
2. Koltun M. M. โลกแห่งเคมี: วรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์และศิลปะ / การออกแบบ บี. ชูไพรจิน. - ม.: เดช. lit., 1988.- 303 หน้า: ป่วย, ภาพถ่าย.
3. แนวคิดวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่: Ser. “ตำราและอุปกรณ์ช่วยสอน” / เอ็ด. เอส.ไอ. ซามีจิน่า. - Rostov ไม่มี: “Phoenix”, 1997. - 448 หน้า
4. สารานุกรมมัลติมีเดียสมัยใหม่ “สารานุกรมใหญ่ของ Cyril และ Methodius 2004” / © “Cyril and Methodius” 2002, 2003, พร้อมการเปลี่ยนแปลงและการเพิ่มเติม, © “MultiTrade”, 2004
